Ramanspektroskopie (u.a. UHV-, Magneto - und Mikro - Raman)
Elektro- und Photomodulationsspektroskopie
Photolumineszenz
Die Ramanspektroskopie ist eine Form der Laserspektroskopie . Während der Einstrahlung von Laserlicht einer genau festgelegten Wellenlänge wird untersucht, welche Wellenlängen das von der Probe gestreute Lichts enthält. Hierzu wird das Streulicht in einem Gittermonochromator nach Wellenlängen zerlegt und mit einem äußerst empfindlichen Detektor registriert.
Es handelt sich bei der Ramanspektroskopie um inelastische Lichtstreuung, d.h. das auftreffende Laserlicht gibt in der Probe einen geringen Teil seiner Energie ab. Daher ist die Frequenz des Lichts, welches von der Probe wiederkommt, rotverschoben. Der Betrag der Rotverschiebung entspricht der Eigenfrequenz von z.B. Gitterschwingungen in der Probe.
Diese Analysemethode wird in unserer Arbeitsgruppe hauptsächlich zur Untersuchung von Halbleiter-Schichtsystemen verwendet, insbesondere solcher Materialsysteme, welche für lichtemittierende Bauelemente wie Laserdioden oder auch für ultraschnelle elektronische Schaltungen eingesetzt werden können.
Derzeit untersuchen wir insbesondere Strukturen aus II-VI-Verbindungen , welche am Lehrstuhl EPIII des Physikalischen Instituts zur Entwicklung von Leucht- und Laserdioden im grünen und blauen Spektralbereich hergestellt werden.
Die Ramanspektroskopie ergibt anhand der Schwingungsfrequenzen des Kristallgitters (Phononen) eine eindeutige Materialidentifizierung der einzelnen Schichten eines Mehrschichtsystems. Außerdem ermöglicht sie die Charakterisierung von Grenzflächenschärfe, Kristallqualität und Verspannung der Schichten, da diese Eigenschaften die Breite, die Frequenz und die Intensität der Phononstrukturen im Ramanspektrum beeinflussen.
Alle diese Eigenschaften lassen sich mit hoher Ortsauflösung bestimmen, da der Laserfokus auf einige Mikrometer reduziert werden kann. Dies erlaubt die Analyse von lateral strukturierten Proben.
Die Informationstiefe läßt sich durch die Wahl der Laserwellenlänge zwischen einigen Atomlagen und vielen Mikrometern variieren. Somit ist man sowohl für den Oberflächenbereich als auch für vergrabene Grenzflächen empfindlich. Außerdem kann man durch gezielte Wahl der Laserwellenlänge eine resonante Überhöhung der Signale einzelner Schichten bewirken und somit die Empfindlichkeit steuern.
Die spektroskopischen Aktivitäten unserer Arbeitsgruppe sollen einerseits dazu führen, durch enge Zusammenarbeit mit den beteiligten Schichtwachstumsgruppen die Qualität der Schichtstrukturen und damit die Funktionstüchtigkeit der Bauelemente zu verbesseren. Andererseits ist aber auch ein Hauptziel die Erforschung grundlegender Phänomene in Systemen sehr dünner Schichten, wie z.B. Einbau von Fremdatomen, Modifikationen der Gitterdynamik und der elektronischen Bandstruktur, Verhalten freier Ladungsträger, sowie exzitonische Effekte auf die Wechselwirkung zwischen Elektronen und Gitterschwingungen.
[ Home AG Geurts | Lehrstuhl EPIII ]
Letzte Revision: 12.02.2010
E-MAIL: Webmaster AG Geurts