拉曼-光致发光应用

HORIBA Scientific拉曼-光致发光光谱仪可用于各种各样的分析,包括复合半导体取向附生层的成分分析、光发射材料的缺陷评估、表面分析、集成光学电路的无损分析、杂质定量分析以及各种由GaNInP等材料制成的激光二极管和LEDs的分析等。

这些产品也为超高速器件、小尺度量子纳米线、量子点以及新材料(例如单壁碳纳米管)的发展做出了重大贡献。

碳纳米管(CNT)

拉曼-光致发光的联用为探测碳纳米管的直径和手性,表征近红外波段(1.6微米及以上)的发光等提供了快速、易用的分析方法。利用LabRAM拉曼-光致发光系统的高空间分辨率特性,可以对单根纳米管或纳米束进行定位。

利用多种激发波长(532nm到1064nm)获得的碳纳米管呼吸振动峰以及D/G峰
分散的单壁碳纳米管(SWCNT)拉曼图像
1100-1600 nm范围内的近红外光致发光光谱
利用多种激发波长(532nm到1064nm)获得的碳纳米管呼吸振动峰以及D/G峰
分散的单壁碳纳米管(SWCNT)拉曼图像
1100-1600 nm范围内的近红外光致发光光谱
利用多种激发波长(532nm到1064nm)获得的碳纳米管呼吸振动峰以及D/G峰
分散的单壁碳纳米管(SWCNT)拉曼图像
1100-1600 nm范围内的近红外光致发光光谱

GaN材料的表征

氮化镓(GaN)是很有发展前景的新一代发光材料之一。生产高品质的氮化镓相对比较困难,特别是生长出的薄膜中可能含有大量的扩展缺陷,从而严重影响最终器件的性能。

拉曼-光致发光联用可以表征出薄膜生长过程中出现的缺陷数量和类型。共焦成像可以观察到1微米尺度上的缺陷和间断,同时高光谱分辨率的拉曼数据可以对薄膜中的应力、晶体取向和自由载流子浓度进行详细研究。对PL发射峰进行宽谱表征,特别是在低温条件下,可以揭示出材料中缺陷的影响以及其它一些电子和光学属性的细节。

 

325nm激光激发下获得的GaN的联合拉曼-光致发光谱

量子点

量子点是一种半导体材料,其性质介于体相半导体和离散分子之间。目前对量子点的应用研究有很多,包括量子计算机、晶体管、太阳能电池、LED,激光二极管以及医学成像。

通常,晶体的尺寸越小,其带隙越大,光致发光的能量越高(波长越短)。利用量子点的主要优势在于能够高度控制晶体的尺寸从而可以精确控制材料的传导属性。

本例对4.5K下的一对挛生量子点进行表征,结果显示在940nm以上存在着不连续的PL谱带。HORIBA Scientific的拉曼-光致发光联用系统可用于分析理解挛生量子点的结构和性质,有助于研究人员把挛生量子点作为“量子位”用于量子计算中。

 

4.5K温度下使用532nm激光激发测得的挛生量子点光致发光图像,发光范围940-970 nm。
[感谢Dr Greg Salamo(University of Arkansas, USA)提供的数据]。
带开放空间显微镜和液氦低温样品池的LabRAM HR系统
4.5K温度下使用532nm激光激发测得的挛生量子点光致发光图像,发光范围940-970 nm。
[感谢Dr Greg Salamo(University of Arkansas, USA)提供的数据]。
带开放空间显微镜和液氦低温样品池的LabRAM HR系统