Gitterschwingungen und Effekte freier Ladungsträger in Festkörpern
Betreuer: Dr. Chris Sturm
Die spektrale Abhängigkeit der dielektrischen Funktion von
Festkörpern im infraroten Spektralbereich wird wesentlich
durch die Gitterschwingungen und die Bewegung der freien
Ladungsträger bestimmt. Die Dotierung mit Fremdatomen
beeinflusst beide physikalische Erscheinungen.
Mit Hilfe eines modernen Infrarot-Gitterspektrometers sind im
Wellenzahlbereich von 4000 bis 200 cm-1 das Reflexionsvermögen
und der Transmissionsgrad von dotierten und undotierten
AIII-BV-Halbleitern zu messen. Aus diesen beiden Messgrößen
werden mit Hilfe der Fresnelschen Formeln die optischen
Konstanten berechnet. Im Falle nicht messbarer Transmission
wird allein aus dem Reflexionsvermögen mit Hilfe des
Drudeschen Oszillatormodells durch Kurvenanpassung die
dielektrische Funktion ermittelt. Aus den so gewonnenen Daten
können die Parameter der Gitterschwingungen, wie
Schwingungsfrequenz, Dämpfungskonstante und Oszillatorstärke,
und die Parameter der freien Ladungsträger, wie Konzentration,
Plasmafrequenz und Beweglichkeit, bestimmt werden.
- Dielektrische Funktion von Festkörpern im infraroten Spektralbereich,
- Gitterdynamik und Ladungsträgereffekte,
- Fresnelsche Formeln,
- Infrarot-Spektroskopie, Reflexions- und Transmissionsmessungen,
- Auflösungsvermögen und Streulichtverhalten
