Gitterschwingungen und Effekte freier Ladungsträger in Festkörpern
Betreuer: Dr. Mieczyslaw Pluta
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
