Versuche

1. Kernmagnetische Resonanz
2. Optisches Pumpen
3. Dopplerfreie Rb-Sättigungsspektroskopie
4. Elektro- und Photolumineszenz


5. Rotations-Schwingungsspektren von Molekülen
6. Gitterschwingungen und Effekte freier Ladungsträger in Festkörpern
7. Raman-Spektroskopie an Festkörpern


8. Zeeman-Effekt
9. Hochauflösende Gammaspektroskopie mit dem Ge-Halbleiter-Detektor
10. Alpha-Teilchen-Spektroskopie mit einem Halbleiterdetektor


11. Röntgenbeugung (XRD)
12. Massenspektrometrie von Gasen und einfachen organischen Molekülen
13. Hall-Effekt und elektrische Leitfähigkeit


14. Optische Spektroskopie an Farbzentren und Molekülen
15. Franck-Hertz-Versuch
16. Flussquantisierung in supraleitenden Ringen: Experimente mit einem DC-SQUID


17. Elektronen-Paramagnetische Resonanz
18. Untersuchung von Festkörperoberflächen mit dem Raster-Tunnel-Mikroskop
19. Untersuchung von Festkörperoberflächen mit dem Raster-Kraft-Mikroskop

 

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.


Versuchsunterlagen