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第1章 半导体薄膜及其生长方法 1

1.1 半导体薄膜概述 1

1.2 半导体薄膜生长方法 2

1.2.1 化学气相传输法 2

1.2.2 金属有机物化学气相沉积法 3

1.2.3 分子束外延法 4

1.2.4 外延CuGaSe2生长过程举例 6

参考文献 9

第2章 电磁辐射理论 11

2.1 电磁波的麦克斯韦理论 11

2.2 介电函数 14

2.2.1 光学常数和Kramers-Kronig关系 15

2.2.2 由实验决定的介电函数 18

2.3 可见光和近可见光光谱学 20

2.3.1 光吸收的量子解释 21

2.3.2 半导体激发态的光吸收 22

2.3.3 局部态跃迁的吸收 27

2.3.4 局部态吸收的理论描述 30

参考文献 34

第3章 光谱学主要仪器 36

3.1 光源 36

3.1.1 黑体辐射和气体放电灯 36

3.1.2 光谱灯和谱线的形状 38

3.1.3 同步加速辐射 41

3.1.4 激光辐射源 47

3.2 光学器件 63

3.2.1 光学基础器件 63

3.2.2 分光仪和光谱仪 68

3.2.3 干涉仪 74

3.3 电磁辐射的检测 80

3.3.1 信号与噪声 80

3.3.2 光电倍增管 81

3.3.3 光电探测器 84

参考文献 90

第4章 光学表征方法 92

4.1 拉曼光谱和显微拉曼光谱 95

4.1.1 拉曼散射原理 95

4.1.2 拉曼张量和选择定则 97

4.1.3 温度效应 99

4.1.4 拉曼光谱对应变的表征 102

4.1.5 拉曼光谱和微拉曼光谱的实验装置 103

4.2 光致发光光谱 105

4.2.1 半导体对光的吸收 105

4.2.2 光致发光光谱 107

4.2.3 半导体材料的光致发光 108

4.2.4 激变光致发光光谱和变化激励源光致发光光谱 111

4.2.5 光致发光光谱的实验装置 112

4.3 调制光反射光谱 112

4.3.1 调制光谱和电介质函数 112

4.3.2 Franz-Keldysh效应 114

4.3.3 低场极限下的光反射光谱 117

4.3.4 光反射光谱的应力特征 117

4.3.5 调制光反射光谱的实验装置 120

4.4 各向异性反射光谱 121

4.4.1 偏振光椭圆光谱和各向异性反射光谱 121

4.4.2 各向异性反射光谱仪的实验装置 123

4.4.3 各向异性反射光谱的应用 125

参考文献 126

第5章 CuGaSe2薄膜结构中的光学特性研究 129

5.1 拉曼光谱实验与分析 129

5.1.1 CuGaSe2薄膜的晶格振动 129

5.1.2 随组分变化的拉曼模 139

5.1.3 拉曼模的温度特性 146

5.1.4 富Cu的CuGaSe2薄膜的定位效应 150

5.2 CuGaSe2样品的光致发光光谱分析 155

5.2.1 富Cu CuGaSe2样品 156

5.2.2 富Ga CuGaSe2样品 165

5.3 调制光发射光谱的应用 167

5.3.1 均匀组分CuGaSe2调制光反射光谱 168

5.3.2 随成分变化的调制光反射光谱 171

5.3.3 调制光反射光谱的温度特性 176

5.4 反射各向异性光谱实验与分析 180

5.4.1 GaAs反射各向异性光谱 180

5.4.2 CuGaSe2反射各向异性 181

5.4.3 RAS和PR光谱的比较 185

参考文献 186

第6章 拉曼光谱的扩展应用 192

6.1 拉曼光谱在MEMS器件应力测试方面的应用 192

6.1.1 MEMS器件残余应力测试 192

6.1.2 MEMS器件动态应力测试 202

6.2 远程拉曼光谱仪在深空探测中的应用 208

参考文献 211

附录1 基本物理常量和单位换算表 213

附录2 专有名词英汉对照 215