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Inhalt der Arbeit

IR-Spektroskopie

FTIR-Spektroskopie

Spektrometer IFS48

Messspektren

• Leerkanal
• GaAs (undotiert)
• GaAs (dotiert)
• GaAsN

Zusammenfassung

Geschichte

Exkurs:
IR-Ellipsometrie

Vortrag:
FTIR & IRSE

Kontakt

Zur Person

Zusammenfassung der wesentlichen Ergebnisse der Arbeit

Der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit war die Bestimmung der optischen Eigenschaften von Halbleitern mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie. Darauf aufbauend soll ein Praktikumsversuch für das Fortgeschrittenen-Praktikum der Universität Leipzig entstehen.

Es wurde das Prinzip der FTIR-Spektroskopie und die wichtigsten Aspekte der Spektrenberechnung ausführlich beschrieben. Der Vergleich der Vor- und Nachteile gegenüber Gitterspektrometern zeigt einen eindeutigen Vorteil zu Gunsten der FTIR-Spektrometer.

Das Ziel der Messungen war die Bestimmung der optischen Konstanten von GaAs-Proben, bei denen ein Teil der Arsenatome durch Stickstoffatome ersetzt sind (GaAs_1-yN_y-Proben). Dazu wurden für alle Proben Transmissionsgrad und Reflexionsvermögen gemessen, und daraus das Reflexionsvermögen der Grenzfläche und der Absorptionskoeffizient bestimmt. Aus letzterem wurde für GaAs_1-yN_y-Proben mit Stickstoffkonzentration bis y = 0,037 die integrale Absorption, die ihre Ursache im eingebauten Stickstoff hat, bestimmt. Dazu wurde der Absorptionskoeffizient einer Vergleichsprobe GaAs ohne Stickstoff vom Absorptionskoeffizienten der GaNAs-Proben subtrahiert und über das Ergebnis integriert. Resultat war ein linearer Zusammenhang zwischen bestimmter integraler Absorption und gegebener Stickstoffkonzentration.

Es wurde die lokale Mode bei 468 cm^-1 gefunden. Für y > 0 verschiebt sich die transversal optische (TO) Mode mit steigenden y zu größeren Wellenzahlen. Ein Vergleich mit Raman-Messungen zeigt eine Aufspaltung in einen longitudinal optischen (LO) Zweig und den TO-Zweig. Auch die LO-Mode verschiebt sich mit steigendem y zu höheren Wellenzahlen und die Aufspaltung wird größer.