半导体光谱测试方法与技术

　　本书首先介绍了光谱学和光谱仪器的发展概况和基本原理，分析了半导体材料、器件及其应用研究工作以及相关研制和生产中对光谱测试的需求，然后论述各种光谱仪器的分类及其工作原理，分别探讨基于分光光谱仪和傅里叶变换光谱仪等的光谱测量系统，包括其各部分的组成、性能参数要求和搭建实际系统应注意的问题等。在此基础上书中还就吸收及反射光谱、发射光谱、光电光谱等的具体测量技术，结合各种测量实例，详细介绍各种不同测量的要求和限制因素，具体包括透射、吸收、反射、光荧光、电荧光、激光、光电导、光电流、光电压以及光电容光谱等。书中最后还介绍了Raman光谱、微区光谱以及时间分辨光谱等的测量原理及其在半导体材料和器件研究中的应用。

　　张永刚，顾溢，马英料

前言  第1章光谱学和光谱仪器的发展概况  1.1引言  1.2光谱学及其发展一瞥  1.3光谱学仪器及测量方法发展简述  1.4小结  参考文献  第2章半导体中的光学过程  2.1引言  2.2半导体的基本光学参数  2.2.1折射率和吸收系数  2.2.2反射系数和透射系数  2.3半导体中的光吸收  2.3.1带间本征跃迁光吸收  2.3.2其他类型光吸收  2.4半导体的发光  2.4.1辐射复合与非辐射复合  2.4.2自发辐射与受激辐射  2.4.3发光效率  2.5半导体中的光散射  2.5.1半导体中的光散射解释  2.5.2拉曼散射与拉曼光谱  2.5.3布里渊散射  2.6小结  参考文献  第3章半导体研究中的光谱测试需求  3.1引言  3.2半导体材料研究中的光谱测试需求  3.3半导体器件研究中的光谱测试需求  3.4应用研究中的光谱测试需求  3.5小结  参考文献  第4章分光光谱仪的组成部件及测量系统  4.1引言  4.2分光元件  4.2.1棱镜分光元件及光学材料的特性  4.2.2光栅分光元件及其主要参数  4.2.3其他类型的分光元件  4.3光源  4.3.1热光源  4.3.2气体放电光源  4.3.3同步辐射光源与自由电子激光器  4.3.4激光光源  4.4光电探测器  4.4.1热辐射型探测器  4.4.2量子型探测器  4.4.3阵列型探测器  4.5电子学部件及计算机  4.6样品的冷却及温度控制装置  4.7基于分光光谱仪的测量系统实例  4.8小结  参考文献  第5章傅里叶变换光谱仪及其组成部件和测量系统  5.1引言  5.2迈克耳孙干涉仪与傅里叶变换光谱仪  5.3傅里叶变换光谱仪的主要部件  5.3.1分束器  5.3.2光源  5.3.3光电探测器  5.3.4分束器、光源及光电探测器的组合搭配及外光路配置  5.4电子学部件、计算机及样品冷却装置  5.5小结  参考文献  第6章透射、吸收与反射光谱测量方法及实例  6.1引言  6.2基于分光光谱仪的透射、吸收与反射光谱测量系统  6.3分光法测量实例  6.4基于傅里叶变换光谱仪的透射、吸收与反射光谱测量系统  6.5傅里叶变换测量方法及实例  6.6小结  参考文献  第7章光电光谱测量方法及实例  7.1引言  7.2基于分光光谱仪的光电光谱测量系统  7.3分光法光电光谱测量实例  7.4基于傅里叶变换光谱仪的光电光谱测量系统  7.5傅里叶变换光电光谱测量实例  7.6宽光谱范围光电响应光谱的校正  7.7小结  参考文献  第8章发射光谱测量方法、实例及综合测量系统  8.1引言  8.2基于分光光谱仪的发射光谱测量系统  8.3分光法发射光谱测量实例  8.4基于傅里叶变换光谱仪的发射光谱测量系统及测量实例  8.5傅里叶变换光谱综合测量系统的配置及实例  8.6宽波数范围发射光谱的强度校正  8.7小结  参考文献  第9章拉曼光谱测量方法及实例  9.1引言  9.2拉曼光谱原理及应用对象  9.3测试方法及仪器要求  9.4测试实例及限制因素  9.4.1利用拉曼光谱测试半导体材料组分  9.4.2利用拉曼光谱测试半导体材料应力情况  9.4.3利用拉曼光谱测试半导体材料掺杂情况  9.4.4利用拉曼光谱测试半导体多层材料结构  9.5小结  参考文献  第10章微区及扫描成像光谱测量方法及实例  10.1引言  10.2微区及扫描成像光谱应用对象  10.3测试方法及仪器要求  10.4测试实例及限制因素  10.4.1微区光致发光谱  10.4.2微区光致发光谱与显微X射线衍射的联用  10.4.3微区拉曼光谱  10.4.4扫描成像光致发光谱  10.4.5扫描成像拉曼光谱  10.4.6扫描成像电致发光谱  10.4.7扫描成像时间分辨光致发光谱  10.5小结  参考文献  第11章时间分辨光谱测量方法及实例  11.1引言  11.2时间分辨光谱的基本原理  11.3基于时间相关单光子计数法的时间分辨光谱测量系统  11.3.1系统结构与工作过程  11.3.2仪器考虑和限制因素  11.4基于泵浦—探测法的时间分辨光谱测量系统  11.4.1系统结构与工作过程  11.4.2仪器考虑和限制因素  11.5基于条纹相机法的时间分辨光谱测量系统  11.5.1系统结构与工作过程  11.5.2仪器考虑和限制因素  11.6半导体时间分辨光谱测试实例  11.6.1InxGal—xN／GaN多量子阱材料的光学性质研究  11.6.2InMnAs铁磁薄膜中的载流子弛豫时间研究  11.6.3光子晶体纳米腔激光器的超快光谱测试  11.7小结  参考文献  第12章调制光谱测量方法及实例  12.1引言  12.2光调制反射光谱的测量原理  12.3光调制反射光谱的测试系统搭建  12.3.1基于光栅光谱仪的光调制反射光谱测试系统  12.3.2基于FTIR光谱仪的光调制反射光谱测试系统  12.3.3仪器考虑与限制因素  12.4半导体光调制反射光谱应用实例  12.4.1GaAsi—xSbx单层薄膜材料的禁带宽度  12.4.2GaSb基中红外波段Ⅱ型量子阱的能级结构  12.4.3GexSni—x薄膜的直接跃迁特性  12.5小结  参考文献  结束语  汉英对照索引  《半导体科学与技术丛书》已出版书目