半导体薄膜光谱学

前言

第1章半导体薄膜及其生长方法

1.1半导体薄膜概述

1.2半导体薄膜生长方法

1.2.1化学气相传输法

1.2.2金属有机物化学气相沉积法

1.2.3分子束外延法

1.2.4外延CuGaSe2生长过程举例

参考文献

第2章电磁辐射理论

2.1电磁波的麦克斯韦理论

2.2介电函数

2.2.1光学常数和Kramers-Kronig关系

2.2.2由实验决定的介电函数

2.3可见光和近可见光光谱学

2.3.1光吸收的量子解释

2.3.2半导体激发态的光吸收

2.3.3局部态跃迁的吸收

2.3.4局部态吸收的理论描述

参考文献

第3章光谱学主要仪器

3.1光源

3.1.1黑体辐射和气体放电灯

3.1.2光谱灯和谱线的形状

3.1.3同步加速辐射

3.1.4激光辐射源

3.2光学器件

3.2.1光学基础器件

3.2.2分光仪和光谱仪

3.2.3干涉仪

3.3电磁辐射的检测

3.3.1信号与噪声

3.3.2光电倍增管

3.3.3光电探测器

参考文献

第4章光学表征方法

4.1拉曼光谱和显微拉曼光谱

4.1.1拉曼散射原理

4.1.2拉曼张量和选择定则

4.1.3温度效应

4.1.4拉曼光谱对应变的表征

4.1.5拉曼光谱和微拉曼光谱的实验装置

4.2光致发光光谱

4.2.1半导体对光的吸收

4.2.2光致发光光谱

4.2.3半导体材料的光致发光

4.2.4激变光致发光光谱和变化激励源光致发光光谱

4.2.5光致发光光谱的实验装置

4.3调制光反射光谱

4.3.1调制光谱和电介质函数

4.3.2Franz-Keldysh效应

4.3.3低场极限下的光反射光谱

4.3.4光反射光谱的应力特征

4.3.5调制光反射光谱的实验装置

4.4各向异性反射光谱

4.4.1偏振光椭圆光谱和各向异性反射光谱

4.4.2各向异性反射光谱仪的实验装置

4.4.3各向异性反射光谱的应用

参考文献

第5章CuGase2薄膜结构中的光学特性研究

5.1拉曼光谱实验与分析

5.1.1CuGaSe2薄膜的晶格振动

5.1.2随组分变化的拉曼模

5.1.3拉曼模的温度特性

5.1.4富Cu的CuGaSe2薄膜的定位效应

5.2CuGaSe2样品的光致发光光谱分析

5.2.1富CuCuGaSe2样品

5.2.2富GaCuGaSe2样品

5.3调制光发射光谱的应用

5.3.1均匀组分CuGaSe2调制光反射光谱

5.3.2随成分变化的调制光反射光谱

5.3.3调制光反射光谱的温度特性

5.4反射各向异性光谱实验与分析

5.4.1GaAs反射各向异性光谱

5.4.2CuGaSe2反射各向异性

5.4.3RAS和PR光谱的比较

参考文献

第6章拉曼光谱的扩展应用

6.1拉曼光谱在MEMS器件应力测试方面的应用

6.1.1MEMS器件残余应力测试

6.1.2MEMS器件动态应力测试

6.2远程拉曼光谱仪在深空探测中的应用

参考文献

附录1基本物理常量和单位换算表

附录2专有名词英汉对照

　　本书详细介绍了光谱学的理论基础和实验基础，结合作者的一系列实验结果，系统地分析了拉曼光谱散射、光致发光、光调制反射等光谱学测试方法，并讨论了如何通过这些方法研究半导体薄膜的材料特性。全书分为6章：第1章介绍半导体薄膜及其生长方法；第2章介绍电磁辐射；第3章介绍光谱学主要仪器；第4章介绍光学表征方法；第5章介绍CuGaSe2薄膜结构和光学特性研究；第6章介绍拉曼光谱的扩展应用。　　光谱技术是研究半导体薄膜材料表面特性、界面特性与成膜质量的重要工具。本书主要介绍了半导体薄膜光谱学的理论基础和实验基础知识，从实验原理、实验装置、实验结果分析等方面详细介绍了拉曼光谱，光致发光和光调制反射几种实验方法，并结合一系列实验结果，具体分析了CuGase：薄膜的结构特性与光学特性。使读者能够全面、系统地了解半导体薄膜光谱技术的测试方法和分析方法。　　本书内容新颖，深入浅出，有助于高年级本科生、研究生和科研人员在半导体薄膜光谱学学习研究中掌握基本原理和方法。本书可作为教学和科研的参考书。