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技術交流掲示板
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[2248] ラマン選択則 2012-01-21 22:32:12
お名前 : 理科好き [ホームページ] カテゴリー : 【計測分析技術の話題】【計測分析技術
シリコンウエハからのラマン散乱について教えてください。ラマン光の強度は結晶方位により異なるのですが(ラマン選択則というそうですが)、最も強い散乱光が得られる方位を教えてくださいませんか。
 
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[2249] Re:ラマン選択則 2012-01-24 20:24:37
お名前 : tt [ホームページ] カテゴリー : 【計測分析技術の話題】【計測分析技術
ラマン強度は

I=AΣ|es・Ri・ei|^2

で表されます。
ここで、Aは定数、Riは、モードi に対するラマンテンソル, es, ei は、散乱光、入射光の偏光方向を表すベクトルです。
これを使って計算すればいいのですが、入射と検出の偏光方向をどのように取るかで強度は決まってきます。
例えば、<110> 偏光で励起した時は <110> 偏光のラマン光が最も強いですし、<100> 偏光で励起した時は、<010> 偏光が最も強く検出できます。理論上は、双方とも同じ強度です。
応物学会誌の
応用物理 第75巻 第10号(2006) 1224.
に、ラマン分光によるSiの応力解析の解説が出ています。具体的なラマンテンソルの式が出ていますので、それを使って色々な方向の強度を計算してみるといいと思います。
 
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[2250] Re:ラマン選択則 2012-01-24 21:24:39
お名前 : 理科好き [ホームページ] カテゴリー : 【計測分析技術の話題】【計測分析技術
ご説明ありがとうございます。応用物理学会誌を探して、勉強します。恥ずかしながら、もう少し教えて頂きたいのですが、

> <100> 偏光で励起した時は、<010> 偏光が最も強く検出

計測すべき面方位がSi(011)でもSi(001)でも同様に成り立つのでしょうか。御願いします。
 
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[2251] Re:ラマン選択則 2012-01-26 18:39:21
お名前 : tt [ホームページ] カテゴリー : 【計測分析技術の話題】【計測分析技術
計測すべき面方位がSi(011)でもSi(001)でも同様に成り立ちます。

ちなみに、印加されている応力がどの方向であるかによって、座標変換したラマンテンソルを使った方が、観測される信号が、どのフォノンモードに属するラマン信号であるか考えやすいですね。
たとえば、ある座標系(x,y,z)では、x方向の1軸歪みεxxであっても、それを45°回転した座標系(x',y',z')では、εx'x', εy'y', εx'y'の成分が現れる等がおこります(これは、単に表現の問題で、1軸歪みが2軸歪みになったわけではありませんが)。ですので、固有ベクトルの方向で考えると色々と便利ということになるわけです。
これらのことは、
J. Appl. Phys. 79 (1996)7148
に記載されていますし、<110>方向の座標系に対するラマンテンソルの表現も記載されています。
また、
J. Appl. Phys. 107, (2010), 113539
では、(110)面でのラマンによる応力方向を含めた定量解析に関して議論されています。
 
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