Модуляционная спектроскопия полупроводников

ФИЗИКА МОДУЛЯЦИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ А. Н. ГЕОРГОБИАНИ Московский физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный Московской обл.

ВВЕДЕНИЕ

MODULATION SPECTROSCOPY OF SEMICONDUCTORS A. N. GEORGOBIANI

© Георгобиани А.Н., 2001

The development of modulation spectroscopy methods has allowed to increase sensitivity and precision of spectral measurements on several orders in comparison with the usual methods. The results of study of optical spectra of solids based on registration of differential spectra of the different order obtained by modulation of any parameter (electrical field, temperature, wavelength and polarization of light) are presented. Разработка методов модуляционной спектроскопии позволила на несколько порядков увеличить чувствительность и точность спектральных измерений по сравнению с обычными методами. Представлена совокупность результатов изучения оптических спектров твердых тел, основанных на регистрации дифференциальных спектров различного порядка, получаемых путем модуляции какого-либо параметра (электрического поля, температуры, длины волны и поляризации света).

Современные задачи оптоэлектроники требуют детального изучения оптических свойств полупроводниковых материалов. Речь идет о спектральных особенностях, связанных как с зонными состояниями, так и с участием локальных состояний в запрещенной зоне полупроводника. Состав локальных центров в полупроводниковых материалах обычно довольно сложный. Кроме специально вводимых и неконтролируемых примесей в них могут содержаться собственные дефекты решетки, набор которых в случае сложных полупроводниковых соединений достаточно разнообразен. Это приводит к широким бесструктурным полосам в оптических спектрах, что затрудняет экспериментальное исследование материалов. Такая трудность может быть преодолена, если измерять не обычный оптический спектр полупроводника, а изменения в спектре, вызванные малым, периодически меняющимся возмущением или малыми изменениями параметров световой волны. Это позволяет экспериментально регистрировать производные различного порядка оптических спектров. Такие методы называются методами модуляционной или дифференциальной спектроскопии [1]. Они интенсивно развиваются в настоящее время. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ МОДУЛЯЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ С помощью модуляционных методик можно лучше выявить и усилить структуру, обусловленную электронными переходами в критических точках дисперсионной кривой, связанных с экстремумами диэлектрической проницаемости ε, если предположить, что сигнал при регистрации диэлектрической проницаемости вблизи критической точки ωg описывается выражением εрег = ε(ω − ωg) ⋅ K(ω) + K1 ,

www.issep.rssi.ru

(1)

где ω – частота света, K(ω) – чувствительность измерительной аппаратуры, K1 – постоянный фон, который может быть большим относительно части, связанной

Г Е О Р ГО Б И А Н И А . Н . М О Д У Л Я Ц И О Н Н А Я С П Е К Т Р О С К О П И Я П О Л У П Р О В О Д Н И К О В

75

ФИЗИКА со спектральной особенностью. В результате дифференцирования при модуляции по выбранному параметру ξ постоянный фон исключается, а регистрируемый сигнал будет описываться следующим выражением: dε рег dε ( ω – ω g ) d( ω – ω g ) dK ( ω ) ---------- = K ( ω ) -------------------------- ------------------------ + ---------------- ⋅ ε ( ω – ω g ) . (2) dξ dξ dξ d( ω – ω g ) Первый член этого выражения (2) в критической точке резко возрастает, давая возможность лучше выявить спектральную особенность. Слагаемое, пропорциональное производной от чувствительности установки вблизи критических точек, соответствующих экситонным и межзонным электронным переходам, обычно пренебрежимо мало. С очевидностью возникают две возможности выбора параметра дифференцирования: частота света [2] и спектральное положение критической точки. Последнее осуществляется в случае модулирования электрическим полем, внешним давлением или температурой. Дифференцирование диэлектрической проницаемости (или другого оптического параметра, например коэффициента отражения) по частоте можно осуществить используя луч света, модулированный по длине волны. Это можно сделать колебанием щели, дифракционной решетки, или зеркала в монохроматоре [2], или другого соответствующего устройства. В методах модуляционной спектроскопии обычно регистрируются вместо диэлектрической проницаемости и ее производных связанные с ними коэффициент отражения или коэффициент пропускания света и их производные. Высокая чувствительность в этих измерениях достигается применением фазочувствительного детектирования, то есть усилителя с синхронным детектором. Для точного измерения производной требуется, чтобы амплитуда модуляции была мала насколько это возможно. В экспериментах с модуляцией частоты света, о которых [2] говорилось выше, имеются некоторые практические трудности. В обычном эксперименте по измерению отражения измеряемой величиной является интенсивность отраженного света I = I0R, где I0 – интенсивность падающего света. В таком случае измеряемая производная имеет вид dI dR dI ------- = I 0 ------- + R -------0 . dω dω dω

(3)

Из (3) видно, что мы измеряем не только структуру спектра отражения dR / dω, но также структуру спектрального распределения падающего света. При большой чувствительности эксперимента малые изменения в I0 могут проявиться в виде ложных максимумов в dI / dω, которые приходится специально исключать.

76

Упомянутые выше трудности не возникают при измерениях производной от оптических параметров по спектральному положению критической точки ωg . Подобные измерения осуществляются путем приложения к полупроводниковому образцу синусоидально меняющегося внешнего воздействия, которое модулирует взаимное энергетическое положение зон разрешенных состояний электронов, а также локальных состояний относительно этих зон. Среди возможных воздействий, которые меняют положение критических точек дисперсионной кривой, можно отметить температуру образца (термомодуляция), внешнее переменное электрическое и магнитное поле (электро- и магнитомодуляция), гидростатическое давление и одноосное напряжение (баромодуляция) [3, 4]. В этом случае дифференцирование оставляет в выражении (3) только первый член и не имеет производной от чувствительности аппаратуры. Производную в данном случае также можно измерять фазочувствительными методами, о которых говорилось выше. До сих пор говорилось о регистрации первой производной от оптических параметров посредством фазочувствительного детектирования. Можно также настроить резонансный усилитель на более высокую гармонику модулирующего сигнала (вторую, третью и т.д.), используя при этом умножитель частоты для подачи опорного сигнала на синхронный детектор. Этим методом регистрируют вторую и более высокого порядка производные от оптических параметров. В дифференциальных спектрах более высокого порядка можно получить лучшее разрешение по сравнению со спектрами, использующими первую производную. Кроме того, в кристаллах высокой симметрии отклик является четной функцией модулирующего параметра, поэтому для основной частоты и всех нечетных гармоник сигнал отсутствует. В таких случаях следует проводить измерения четных гармоник. Типичная оптическая установка для модуляционных измерений обычно содержит следующие компоненты: источник света, монохроматор, приемник света (например, фотоэлектронный умножитель – ФЭУ), усилитель с синхронным детектором, устройство для преобразования сигнала и компьютер, модулирующее устройство. Модулирующее устройство специфично для каждого определенного метода. МОДУЛЯЦИЯ ПО ДЛИНЕ ВОЛНЫ СВЕТА (l-МОДУЛЯЦИЯ) Типичная блок-схема установки для исследования методом λ-модулированного отражения представлена на рис. 1.

С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 6 , 2 0 0 1

ФИЗИКА для малых глубин модуляции можно представить в виде первых членов ряда Фурье:

МДР-3 4

1

5

6

3

7 8

9

2

2

dI 1d I 2 2 I ( λ ) = I ( λ 0 ) + ------ λ 0 ⋅ ∆λ ⋅ cos Ωt + --- --------2 ( ∆λ ) ⋅ cos Ωt + … dλ 2 dλ После алгебраических преобразований это выражение принимает вид

10

11

14

15

На модулятор

13

12

Рис. 1. Блок-схема установки для исследования модулированного отражения: 1 – источник света, 2 – блок питания источника света, 3–6, 9 – линзы, 4 – обтюратор, 5 – модулятор, 7 – криостат, 8 – образец, 10 – фотоприемник, 11 – резонансный усилитель, 12 – звуковой генератор, 13 – усилитель мощности, 14 – синхронный детектор, 15 – компьютер

В этом методе используются модифицированные спектральные приборы, в которых благодаря действию модуляторов длина волны света, выходящего из монохроматора, меняется следующим образом: λ = λ0 + ∆λ ⋅ cos Ωt, где ∆λ – амплитуда (глубина) модуляции. В литературе предлагаются различные схемы, использующие в качестве модуляторов колеблющиеся зеркала и прозрачные пластины, которые помещаются как перед входной, так и перед выходной щелями монохроматора, а также колеблющиеся щели. В своих первых экспериментах мы использовали колеблющуюся входную щель. Однако при этом всегда существует пространственное смещение светового пучка по поверхности образца. Поэтому было использовано колеблющееся внутри монохроматора зеркало [3], укрепленное во внешней рамке посредством упругой стальной проволоки, нижний конец которой жестко закреплен в рамке. На внешней рамке установлены две катушки, через которые пропускается синусоидальный электрический ток. На зеркале закреплены четыре постоянных магнита. Взаимодействие магнитных полей катушек и магнитов приводит к колебательному движению зеркала с резонансной частотой 30 Гц. Метод модуляции длины волны впервые был использован нами для исследования фотолюминесценции (ФЛ). Он позволил нам выявлять тонкую структуру элементарных полос ФЛ. Зависимость длины волны светового пучка от времени имеет вид λ = λ0 + ∆λ × × cos Ωt, тогда сигнал на выходе фотоприемника I(λ)

2 2  dI 1d I 1d I 2 2 I ( λ 0 ) + --- --------2 λ 0 ⋅ ( ∆λ ) +  ------ λ 0 + --- --------2 λ 0 ⋅ ( ∆λ )  ⋅ ∆λ × 8 4 dλ d λ λ d   2

1d I 2 × cos Ωt + --- --------2 λ 0 ⋅ ( ∆λ ) ⋅ cos 2Ωt + … 4 dλ

(4)

Компонент на основной частоте Ω соответствует первой производной dI / dλ сигнала, а на удвоенной частоте 2Ω – второй производной d 2I / dλ2. С помощью системы синхронного детектирования, настроенной на частоты Ω, 2Ω и т.д., отбираются соответствующие этим частотам члены, а остальные исключаются. Отметим, что лучше всего производить измерения на удвоенной частоте, так как структура, обусловливающая лишь изменение наклона в обычном спектре ФЛ, проявляется как ступенька в спектре первой производной и как максимум во второй (измерения на более высоких частотах нецелесообразны из-за малости соответствующих сигналов). Проанализируем некоторые особенности дифференциальных полос люминесценции на примере исследования ФЛ монокристаллов ZnS p-типа. Такие образцы были получены в результате термообработки исходных специально нелегированных кристаллов n-типа в неравновесных парах серы [5]. Спектры ФЛ и λ-модулированной ФЛ показаны на рис. 2. Спектр ФЛ (кривая 1 ) состоит из двух полос, расположенных в голубой и зеленой областях. Максимум зеленой полосы находится при 2,38 эВ (521 нм). В пределах зеленой полосы в спектре λ-ФЛ (кривая 2 ) наблюдаются особенности при энергиях 2,295; 2,335; 2,385; 2,42 и 2,46 эВ. Голубая полоса имеет особенности при 2,595; 2,625; 2,665; 2,865; 2,825; 2,88 и 2,91 эВ. Характерное энергетическое расстояние между особенностями зеленой полосы равно 0,04 эВ, что соответствует энергии продольного оптического фонона сульфида цинка (0,043 эВ) [5]. Таким образом, зеленая полоса элементарна и состоит из фононной серии. Что же касается особенностей в голубой области, то анализ их энергетического положения показывает, что там имеются две элементарные полосы с теми же фононными повторениями. Таким образом, λ-модуляция является хорошим методом для выявления тонкой структуры полос люминесценции. Сопоставление экспериментальных и расчетных данных может дать дополнительную информацию

Г Е О Р ГО Б И А Н И А . Н . М О Д У Л Я Ц И О Н Н А Я С П Е К Т Р О С К О П И Я П О Л У П Р О В О Д Н И К О В

77

ФИЗИКА IФЛ, отн. ед.

I2Ω, произв. ед.

1,0 10 1 0,5

5

0

0 2 –5

–10 450

550

λ, нм

Рис. 2. Спектры фотолюминесценции (1) и λ-модулированной люминесценции (2) монокристаллов ZnS p-типа проводимости

о характеристиках компонент сложных полос. Методику λ-модуляции можно использовать и для исследования спектров возбуждения полос ФЛ. В этом случае имеется трудность, связанная со спектральной зависимостью интенсивности излучения источника возбуждения. Как и при исследовании спектров отражения с применением λ-модуляции, указанную трудность можно преодолеть путем использования двухлучевой системы компенсации. МОДУЛЯЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОЛЕМ (ЭЛЕКТРОМОДУЛЯЦИЯ) Метод модуляции электрическим полем позволяет лучше выявлять спектральные особенности, связанные с примесным поглощением. В этом методе с коротковолновой стороны полосы поглощения наблюдаются осцилляции сигнала примесного электропоглощения (ПЭП), период которых зависит от величины поля [4]. Максимум основного пика ПЭП совпадает с красной границей энергии ионизации локального центра. Эти осцилляции связаны с тем, что основой механизма электропоглощения является эффект Франца–Келдыша [6]. Следует отметить, что кроме эффекта Франца–Келдыша вклад в измеряемый сигнал при приложении к образцу поля могут давать и электрооптические эффекты, такие, как эффекты Поккельса и Керра. Известно, что для наблюдения последних необходимы поляризатор и анализатор. Однако роль поляризатора в спектральных измерениях может сыграть монохроматор (так как спектральные приборы частично поляризуют проходящий через них свет), а в качестве анализатора может выступать приемник, если только он чувствителен по отношению к направлению поляриза-

78

ции света. Таким образом, при измерении спектров электропоглощения возникает необходимость деполяризовать падающий на кристалл световой луч. Рассмотрим гармонический состав сигнала электропоглощения. Если в образце направления вдоль и против внешнего электрического поля эквивалентны, то изменение коэффициента поглощения должно содержать только четные гармоники от частоты поля [4]. Для получения нечетных гармоник кроме модулирующего переменного напряжения к образцу прикладывается также внешнее постоянное напряжение. Изменение поглощения может содержать нечетные гармоники, если образец содержит внутренние электрические микрополя, ориентированные вдоль выделенного направления. Микрополя могут быть связаны со сложными заряженными дефектами (такими, как, например, дислокации или донорно-акцепторные пары – ДАП). В случае же хаотической ориентации внутренних микрополей величина изменения поглощения в переменном электрическом поле будет содержать только четные гармоники частоты модулирующего поля. Таким образом, гармонический анализ сигнала электропоглощения может дать информацию о наличии внутренних полей в кристаллах и их ориентации. Модулирующее напряжение от 0,5 до 3 кВ. Это соответствует средним полям ∼104 В/см в кристалле толщиной ∼1 мм. Частота ∼1 кГц. Электрическое напряжение прикладывается перпендикулярно направлению светового потока (поперечное электропоглощение) или параллельно через полупрозрачные контакты (продольное электропоглощение). МЕТОД МОДУЛЯЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ (ТЕРМОМОДУЛЯЦИЯ) Нами была показана возможность применения модуляции температуры образца или термомодуляции для исследования структуры полос ФЛ (ТФЛ). Предположим, что спектр излучения широкозонного материала состоит из одной элементарной полосы. При вариации температуры образца спектр будет деформироваться, причем вклад в деформацию могут давать следующие эффекты: изменение интенсивности ФЛ (тушение полосы); энергетический сдвиг полосы и изменение ширины полосы ФЛ с изменением температуры. Аналитические кривые, рассчитанные для гауссовой полосы люминесценции с учетом указанных трех эффектов, приведены на рис. 3. Эффект изменения интенсивности люминесценции приводит к повторению формы исходного спектра (имеется в виду форма кривых I(λ) и dI(λ)/dλ). При наличии энергетического сдвига полосы термомодулированный спектр является дифференциальным от гауссового распределения (кривая 2). Кривая 3 соответствует изменению ширины полосы.

С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 6 , 2 0 0 1

ФИЗИКА dI/dT 2

3

"ωmax "ω

1

Рис. 3. Аналитические кривые dI/dT, рассчитанные для гауссовой полосы люминесценции с учетом изменения интенсивности люминесценции (1), энергетического сдвига полосы (2) и уширения полосы (3)

Этот метод использован нами при изучении полосы ФЛ фосфида индия с максимумом при 1,376 эВ, связанной с примесью цинка [4] (рис. 4). Эта полоса обусловлена рекомбинацией носителей в ДАП. Действительно, при увеличении интенсивности возбуждающего света максимум полосы смещается в коротковолновую область в соответствии с теорией рекомбинации ДАП. Тот факт, что спектр излучения ДАП является в данном случае сплошным, обусловлен, по-видимому, тем, что рекомбинация происходит между электронами и дырками, захваченными мелкими примесями. Форма кривой 1 (рис. 4, б) указывает на преобладание при температуре 6 К эффекта энергетического сдвига полосы. При температуре 30 К наибольший I, произв. ед. 1,0 а

1

2

0,5

3 0 1,0

б 3

0,5 2 0

1,37

1,38

1,39 "ω

1 –0,5

Рис. 4. Спектры ФЛ (а) и ТФЛ (б) монокристаллов фосфида индия при различной температуре T: 1 – 6 К; 2 – 20 К, и 3 – 30 К

вклад в спектр ТФЛ дает эффект тушения люминесценции (см. рис. 4, б, кривая 3), что следует из подобия спектров ФЛ и ТФЛ. Асимметрия кривой при 20 К (кривая 2) обусловлена вкладом в термомодулированный спектр как эффекта гашения, так и эффекта сдвига полосы. Что касается эффекта уширения, то, судя по форме кривых ТФЛ, его вклад в рассмотренном температурном интервале незначителен. Таким образом, при низких температурах, когда вклад от эффектов тушения и уширения незначителен, метод ТФЛ может дать чисто дифференциальные спектры, обостряя тем самым тонкую структуру спектра ФЛ. Интересно отметить, что метод ТФЛ может быть использован для выделения тонкой структуры полос ФЛ и при высоких температурах, когда вклад от эффектов тушения и уширения становится определяющим. Действительно, при наличии тушения и уширения полосы ФЛ спектр ТФЛ будет формироваться в результате суммирования кривых типа 1 и 3 (см. рис. 3). Так как данные кривые имеют на крыльях противоположные знаки, то при суммировании получается полоса ТФЛ, которая существенно уже, ´ чем исходная полоса ФЛ. Такой случай проиллюстрирован в работе [4] в применении к спектру люминесценции монокристаллов сульфида кадмия. В отличие от λ-модуляционных спектров ФЛ вид спектров ТФЛ сильно зависит от температуры образца. В этой связи совместное исследование λ-модуляционных спектров ФЛ и спектров ТФЛ при разных температурах может дать обширную информацию о характеристиках полос ФЛ. МОДУЛЯЦИЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ j-МОДУЛЯЦИЯ) (j В широкозонных полупроводниковых материалах точечные дефекты часто образуют комплексы. Простейший пример комплекса – ассоциат из двух точечных дефектов, локализованных в ближайших узлах кристаллической решетки. Отметим, что образованию комплексов может содействовать кулоновское притяжение между противоположно заряженными дефектами, например между донорами и акцепторами. Важной задачей в таком случае является идентификация анизотропии люминесценции комплексов и определение их ориентации в кристаллической решетке. Для изучения анизотропии центров обычно измеряют поляризацию люминесценции, причем самым простым способом является изучение спонтанной поляризации излучения (то есть поляризации испускаемого излучения при возбуждении образца неполяризованным светом). С целью регистрации спонтанной поляризации ФЛ ее свет пропускают через анализатор с изменением угла ϕ между электрическим вектором света ФЛ и каким-либо выделенным кристаллографическим

Г Е О Р ГО Б И А Н И А . Н . М О Д У Л Я Ц И О Н Н А Я С П Е К Т Р О С К О П И Я П О Л У П Р О В О Д Н И К О В

79

ФИЗИКА направлением. В результате измеряется зависимость сигнала люминесценции от ϕ. Эта зависимость представляется соотношением π

I ( ϕ0 )

∫ S ( ϕ ) ⋅ cos ( ϕ – ϕ ) dϕ, 2

0

(5)

0

где ϕ0 – угол между направлением анализатора и кристаллической осью. Реально кривые I(ϕ0) часто носят сложный характер, что связано как с наличием в кристаллах разных по природе анизотропных центров, так и с существованием направлений в образцах, вдоль которых могут ориентироваться сложные центры. Для повышения разрешающей способности метода измерения поляризации люминесценции и устранения вклада в сигнал света неполяризованных полос нами применена модуляция величины угла ϕ. Она осуществлялась периодическим колебанием анализатора по и против часовой стрелки на малый угол ∆ϕ (∼1°) около положения равновесия. Если угол ϕ изменяется при этом по закону ϕ(t) = ϕ0 + ∆ϕ ⋅ cosΩt, то для малых глубин модуляции ∆ϕ по аналогии с модуляцией по длине волны можно получить на выходе регистрирующей системы сигнал на основной частоте Ω, соответствующий первой производной dI/dϕ, а на удвоенной частоте 2Ω – второй производной d 2I/dϕ2. При изучении анизотропии центров методом поляризации люминесценции (ϕ-модуляции) возникает трудность, связанная с зависимостью коэффициента пропускания монохроматора km (в данном случае МДР-3) и чувствительностью приемника kf (ФЭУ-79) от поляризации регистрируемого света. Очевидно, что сигнал, детектируемый на частоте, будет пропорционален в таком случае производной по ϕ от произведения (S(ϕ) ⋅ km ⋅ kf ), то есть возникает ситуация, аналогичная λ-модуляции, где модулируется не только интенсивность света, но и коэффициент чувствительности установки. Существует простой способ, позволяющий дискриминировать зависимость сигнала ϕ-модуляции люминесценции от вклада этих величин. Для этого необходимо поставить за анализатором другой неподвижный поляризатор с осью поляризации, параллельной тому среднему положению оси анализатора, около которого он осуществляет колебания. Тогда сигнал ФЛ, прошедший через анализатор и поляризатор, будет пропорционален: I(t) = I(ϕ0 + ∆ϕ ⋅ cosΩt) ⋅ cos2{∆ϕ ⋅ cosΩt}.

I(ϕ), произв. ед.

dI/dϕ, произв. ед.

а 6 1 3 0

0 2

–3 –6 б

6

1

3 0

0

2

–3 –6

0°

(6)

Можно показать, что в таком случае сигнал, измеренный на частоте Ω, пропорционален (dS/dϕ)ϕ0 . Исключение вклада от коэффициентов km и kf в модулирован-

80

ный сигнал связано с тем, что на спектральный прибор и фотоприемник в данном случае падает плоскополяризованный свет со строго выделенным направлением поляризации, определяемым поляризатором, и эффект модуляции коэффициентов km и kf отсутствует. Следует подчеркнуть, что не возникают трудности по установке поляризатора параллельно среднему положению колеблющегося анализатора, так как в случае их параллельности регистрируемый сигнал минимален. Нами исследована методом ϕ-модуляции поляризация зеленой ФЛ сульфида кадмия, возбуждаемой неполяризованным светом с длиной волны 366 нм. На рис. 5 приведены поляризационные диаграммы (кривые 1) пиков ФЛ при 2,387 и 2,410 эВ. Из рисунка видно, что оба пика ФЛ спонтанно поляризованы, причем оси соответствующих анизотропных центров направлены перпендикулярно оси роста кристалла (отсчет азимутального угла ϕ велся относительно оси роста). Кривые, модулированные по поляризации, регистрировались на основной частоте колебаний анализатора. Выделенным направлениям в поляризации пиков ФЛ сульфида кадмия соответствует, очевидно, прохождение зависимостей (dI/dϕ) через нуль (рис. 5, кривые 2).

90° ϕ

180°

Рис. 5. Обычные (1) и ϕ-модулированные (2) поляризационные диаграммы для пиков ФЛ CdS с максимумом 2,410 эВ (а) и 2,387 эВ (б)

С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 6 , 2 0 0 1

ФИЗИКА ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

Модуляционная спектроскопия является новым мощным методом исследования полупроводниковых и диэлектрических материалов. Основные преимущества ее методов по сравнению с методами обычной спектроскопии обусловлены возможностью устранения фонового бесструктурного компонента сигнала и получения дифференциальных спектров, что повышает способность в выявлении тонких спектральных особенностей. Кроме того, регистрирование сигнала на частоте (или удвоенной частоте) модуляции с помощью синхронного детектирования существенно улучшает отношение сигнал/шум, что, в свою очередь, улучшает точность спектральных измерений. В статье в упрощенной форме описаны физические основы некоторых методов модуляционной спектроскопии. Для желающих подробнее познакомиться с ее теоретическими основами и практическими способами реализации можно рекомендовать работы [1, 3, 4].

1. Кардона М. Модуляционная спектроскопия. М.: Мир, 1972. 414 с. 2. Balslev I. // Phys. Rev. 1966. Vol. 143. P. 636–644. 3. Георгобиани А.Н., Озеров Ю.В., Тигиняну И.М. // Тр. ФИАН. 1985. Т. 163. С. 3–38. 4. Георгобиани А.Н., Грузинцев А.Н., Озеров Ю.В., Тигиняну И.М. // Там же. С. 39–100. 5. Георгобиани А.Н., Котляревский М.Б. Физика соединений А2В6. М.: Наука, 1986. 320 с. 6. Georgobiani A.N., Ozerov Yu.V., Strumban E.E., Vinogradov V.S. // Phys. status solidi B. 1977. Vol. 80. P. 589–596.

Рецензент статьи В.В. Михайлин *** Анатолий Неофитович Георгобиани, доктор физикоматематических наук, профессор Московского физико-технического института, главный научный сотрудник Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, академик РАЕН. Область научных интересов – полупроводниковая оптоэлектроника, оптика твердого тела, физика широкозонных полупроводников. Автор более 300 научных статьей и шести монографий.

Г Е О Р ГО Б И А Н И А . Н . М О Д У Л Я Ц И О Н Н А Я С П Е К Т Р О С К О П И Я П О Л У П Р О В О Д Н И К О В

81