NGHIÊN CỨU PHỔ QUANG PHẢN XẠ VÀ QUANG PHÁT QUANG

Ở CẤU TRÚC ĐA LỚP DỊ THỂ Ga_1-xAl_xAs/GaAs/GaAs

 

Huỳnh Sa Hoàng, Trương Kim Hiếu, Lê Hồng Vũ, Vương Trung Kiên

Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên

 

Tóm tắt

 

            Về nguyên tắc, mỗi phương pháp thực nghiệm khác nhau sẽ cho biết những thông tin ở mức độ khác nhau (hoặc hoàn toàn khác nhau) về mẫu nghiên cứu, tương ứng với nguyên tắc vật lý của phương pháp.

            Trong báo cáo này, chúng tôi áp dụng hết hợp cả hai phương pháp Quang phát quang (Photoluminescence-PL) và Quang phản xạ (Photoreflectance-PR) trên mẫu có cấu trúc đa lớp dị thể (heterojunction structure) Ga_1-xAl_xAs/GaAs/GaAs. Đây là cấu trúc được ứng dụng hàng đầu trong công nghệ chế tạo linh kiện quang điện tử (Optoelectronic devices) cao cấp, đặc biệt là diode phát quang và laser bán dẫn.

            Phương pháp PL và PR là hai phương pháp thực nghiệm quang dựa trên hai hiệu ứng vật lý hoàn toàn khác nhau ở vùng bề mặt mẫu bán dẫn. Hiện tượng PL là kết hợp của tái hợp bức xạ electron - lỗ trống khi hệ chuyển từ trạng thái không cân bằng trở về cân bằng, trong khi đó phương pháp PR được xếp vào loại “Phổ học biến điệu” (Modulation Spectroscopy), là kết quả của sự biến điệu tia laser kích thích làm thay đổi điện trường bề mặt một cách có chu kỳ, kéo theo sự biến đổi hệ số phản xạ bề mặt (∆R). Yếu tố cần phân tích ở PL là phổ bức xạ từ hệ, còn ở phương pháp PR là (ΔR/R)_λ. Phương pháp Quang phát quang là một trong những phương pháp quang truyền thống khá quen thuộc trong nghiên cứu bán dẫn. Vì vậy ở đây chúng tôi chỉ tóm tắt về phương pháp Quang phản xạ và hiệu ứng liên quan là hiệu ứng Franz-Keldysh