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book/第二个论文/新分类/README.typ
2025-08-23 20:30:11 +08:00

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= 关键信息
- 碳化硅载流子浓度的拉曼光谱表征研究LOPC与载流子浓度有关可以使用紫外拉曼增加载流子浓度以增强LOPC。
= 论文们
== 碳化硅载流子浓度的拉曼光谱表征研究
- 这是一个毕业论文。
- 无损检测载流子的方法有电容电压法、霍尔效应法、SIMS。
- 他认为,应该将 4H-SiC 的模式分为两类,强声子模式(我们的强极性模式),进一步分为纵波和横波;
另一类则是弱声子模式(我们的弱极性模式),分为轴向模和平面模。
- 使用紫外拉曼,可以在低掺杂的情况下增加载流子浓度,从而产生 LOPC 峰。
=== 引用
- 47-48: LOPC 的原理的细节。在简并半导体中,电荷密度的频率大约为 50 THz LO 频率接近。金属中电子频率要更高,因此不会耦合。
- 57-58: LOPC 本应该有两个分支,另一个由于展宽而不可见。
- 45,57,60,64-66: 在一定浓度范围内2e16-1e17LOPC 峰位与掺杂浓度的关系是线性的;浓度升高,就有其它的因素参与,同时出现不对称性。
- 67,71-74: 使用 FTA 模式200 附近的一对 E2的不对称性和两个峰的相对高度也可以估计掺杂浓度。
== Spectroscopic analysis of electrical properties in polar semiconductors with over-damped plasmons
这篇论文提出了一个新的模型来估计介电函数,进而给出一个新的 LOPC 及红外吸收谱的拟合式子。
这个介电函数在一些细节处比之前拟合的更好(但并不是决定性地好);
同时,通过这个函数拟合得到的 TO 阻尼系数damped coefficient与常规介电方法得到的差别很大。
此文给出了许多公式,包括各种介电函数,以及使用 m-CDF 得到的 LOPC 散射截面和红外反射。
细节上来说,原本的介电函数考虑了 TO 和自由载流子的阻尼、等离子的频率(被称为 CDF
额外考虑了 LO 的阻尼后的式子(被称为 m-CDF被广泛使用于拟合红外和拉曼谱
此外还有一个更加扩展的式子(考虑了等离子体与与 LO 的耦合),但因为其中一些参数与实验没有对应,而没有广泛使用。
在这篇文章中,依然使用 m-CDF。
使用 m-CDF LOPC 在高浓度下的拟合更好在低浓度下差不多同时拟合结果中m-CDF LO 阻尼比 CDF 要小很多。
在红外的拟合中,必须使用 m-CDF 才能同时拟合好 TO LO 附近的光谱。
=== 基础知识(无引用)
- SiC 中,等离子是过阻尼的($omega_#text[p] < gamma$)。
- 等离子的频率与掺杂浓度有关。在较低掺杂浓度时,等离子频率远远小于 LO只有在重掺杂的情况下等离子频率才会接近 LO 频率。
- 基于此LOPC 峰表现得更像原本的 LO 峰;同时 L- 分支会过于展宽而不可见。
- LO 与自由电子和离子杂质的耦合为 Fröhlich-like interaction。
- 在低浓度下LO 阻尼随掺杂浓度近似线性增加(见引用);但在高浓度下,激子频率与 LO 相近,必须使用考虑了 LO 与激子耦合的介电函数。
=== 疑问
在这篇文章之后,大家使用的都是这个新的模型,还是依然使用旧的?
=== 引用
- 4: 由于较大的载流子阻尼和有效质量n-6H-SiC LOPC 随载流子浓度而产生的偏移很小。
- 16: GaAs LOPC 峰的偏移与掺杂浓度关系很大。
- 17: n-SiC 中,一直到 1e19TO 峰都没有可见的展宽,说明 TO 与载流子的几乎没有耦合。
- 16,18-19: 经典介电函数的公式为高频极限、TO 模式、自由载流子三者造成的影响的和)。
- 20-23: 根据广义 Lyddane-Sacks-Teller 关系,在普通的介电函数中,只考虑了 TO 声子;并给出了如何考虑 LO 的阻尼。
- 29-35: 对最复杂的介电函数的研究,以及使用它来拟合一些红外结果。
- 37-38: 不同载流子浓度下的 LO 阻尼不同(在低掺杂浓度下,近似线性增加),可以认为是 LO 与自由载流子和离子杂质耦合得到的。
== Depth Profiling of Ion-Implanted 4H-SiC Using Confocal Raman Spectroscopy
这篇文章的样品是衬底、大约几微米厚的外延层n型、大约几百纳米厚的离子注入层p型
它使用拉曼来测试这些层的厚度。
在这篇文章中blue shift 指峰向左移动。
这篇文章发现,不同剂量的离子注入会导致衬底的 LOPC 移动。它解释为光子两次通过离子注入层,受到了注入层的影响而导致的。
=== 基础知识(无引用)
- 拉曼在横向的空间分辨率主要取决于斑点大小进一步取决于激光波长和物镜的数值孔径NA。共聚焦针孔则影响纵向分辨率。
=== 引用
- 3-11: 测试 SiC 电学性质的几个方法包括霍尔效应、SIMS 等,还有很多别的方法。它们都是有损或需要准备样品的。
这些内容在 introduction 的第一段中有详细介绍。
- 12: 拉曼的优点,包括通过共聚焦来提高空间分辨率。
- 2,13-17: 其它几个通过拉曼来测深度分布的文章。
- 12,19: 其它影响拉曼分辨率的因素(折射率、吸收率,等)。
- 26-30: 几个其它的,掺杂影响 LOPC 频率的文章。
== 拉曼面扫描表征氮掺杂 6H-SiC 晶体多型分布
用拉曼表征了整个晶锭的多型分布。
=== 引用
- 1-2: SiC 的优良性质、应用。相应地,第一段开头有一些介绍可以用。
- 5-9: 使用拉曼表征 SiC 表面的组成、应变、载流子。
- 13: 较低的温度有利于 15R 的形成。
- 5,9,14-15: 载流子越少LOPC 越高、越窄、越靠左。
== Raman intensity profiles of zone-folded modes in SiC: Identification of stacking sequence of 10H-SiC
使用拉曼确定 10H 的结构。
具体来说,在计算的部分,它不是用第一性原理来计算拉曼张量的,而是用键极化率模型来估计的。
具体的力常数的数值则是拟合出来的。它还讨论了距离较远的原子的力常数对模式的特征向量(反应在拉曼张量上)的影响。
它将原子的位移表述为“atomic displacement pattern”
=== 基础知识(无引用)
- SiC 结构可以用 X 射线衍射、电子显微镜或拉曼来确定。
=== 引用
- 1-4,7-8: 拉曼确定堆叠顺序。
- 5-6: 拉曼获得 SiC 的各向异性信息。
- 2: 使用色散曲线,来根据观测到的折叠模式来确定周期(但是堆叠顺序无法得知)。
- 1-2,16-18: 使用 bond polarizability model 来估计拉曼强度。需要阅读一下 3看它们估计得怎样。
- 25: FTA 模式的分裂大小在实验上可以测试得到。
- 26: 最强的 FTO FTA 模式的 reduced wavevector 与六方的比例有关。
== Single-defect phonons imaged by electron microscopy
这篇文章是从热传导、声子缺陷相互作用的角度开始讲的,而不是着眼于 SiC。
=== 引用
- 1-8: 缺陷通过散射声子、改变色散,来改变热传导。
- 3-4,9-10: 使用不同实验方法包括时域热流3-omega 方法,瞬态光栅光谱)研究声子与缺陷的相互作用。
- 1,5: 使用玻尔兹曼输运方程来研究声子与缺陷的相互作用,缺陷被视为微扰(影响原子质量和原子之间的力常数)。
- 4,6,11-13: 使用格林函数法,
== n-SiC 拉曼散射光谱的温度特性
这篇文章研究了在 4H 6H 温度对以下四种模式的影响本征LOPCN 特征峰,二次拉曼。结论分别为:
- 对于本征,随着温度升高,大多数红移,光学模式更明显。这是由于声子数增加,非简谐效应导致的。
- 对于 LOPC随着温度升高峰位先蓝移再红移。这是由于先主要受到载流子数先快速增加的影响蓝移再主要受到声子数增加的影响红移
- 对于 N 特征峰,随着温度升高,峰位不变,但展宽、强度减弱。
- 对于二次拉曼,随着温度升高,峰位红移,强度下降。
=== 基础知识(无引用)
- 他认为,温度导致的拉曼位移有两个原因,一个是晶格常数增加,一个是光学声子与其它声子之间的非简谐耦合;但并没有给出来源。
=== 引用
- 6-9: 其它材料AlN InN GaN GaSb的拉曼光谱随温度的变化。
- 11: N 会明显影响光学模但对声学模的影响较小。
- 8: 非简谐效应是导致拉曼峰展宽的主要原因。
- 5,17-18: N 掺杂导致 4H 中出现新的峰,包括 395 附近的局域模526 572 k 位施主基态的轨道能谷分裂有关635 附近与深能级缺陷有关。
6H 中也会出现一些峰。
- 10: 拉曼中,线宽与寿命成反比。
- 19: 基态能谷分裂能够促进电离。
== Raman analysis of defects in n-type 4H-SiC
这篇文章在不同的三个位置(没有缺陷的地方和两个缺陷附近)测试了拉曼光谱。
它指出了五个 N 峰。
395 可能may be是局域模526 572 k 位谷分裂有关635 与深能级缺陷有关。57 处还有一个 h 位的谷分裂。
此外,还测试了二阶拉曼,发现六边形缺陷会影响两个二阶拉曼的峰(来源于影响了 M 点和 K 点的声子),
但如何影响的还未知。
=== 引用
- 8: 6H-SiC LOPC。
- 9-11: N 峰。尤其是 11。
- 18: 拟合 LOPC 的公式m-CDF
- 20: Kirczenows shell model用来解释非直接带隙半导体中杂质键的激发。
- 21: 635 峰与深能级缺陷有关。
- 2,5: 缺陷影响 SiC 性能。