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本文首先介绍了半导体中的基本光学过程,着重分析了能带带间包括带尾之间的跃迁、晶格振动和喇曼(Raman)散射特性,简介了研究样品的测量仪器真空紫外光谱仪和傅立叶变换光谱仪。然后给出了相关的理论模型,包括三层薄膜透射和反射、晶格振动区域以及吸收边以上基本吸收区域的折射率模型。最后,重点介绍了我所研究的反应离子刻蚀(RIE)碲化锌(ZnTe)晶体从紫外到红外波段的光学性质和应用,这些工作都是从测量RIE ZnTe晶体各种类型的光谱开始的。
通过研究RIE ZnTe晶体的远红外(FIR)反射谱,我们得到了RIE ZnTe晶体损伤层平均厚度,介绍了刻蚀中缺陷的引入机制,估算了缺陷浓度,并分析了改变刻蚀条件特别是射频功率对晶体造成的影响。
在此基础上,我们计算了RIE ZnTe晶体在太赫兹(THz)频段的表面层有效折射率,并利用两套经验公式总结出了折射率与射频功率之间的关系。
此外,我们利用临界点(CPs)模型拟合了RIE ZnTe晶体紫外反射光谱,详细分析了ZnTe晶体吸收边以上基本吸收区域诸反射峰随刻蚀功率的变化,证明RIE ZnTe晶体表面层损伤程度不一致。