Bài thuyết trình Nghiên cứu tính chất quang của chất rắn bằng phương pháp biến điệu các phổ quang học

Bài thuyết trình Nghiên cứu tính chất quang của chất rắn bằng phương pháp biến điệu các phổ quang học nêu lên các hằng số điện và quang, hệ thức giữa các hằng số điện và quang, hệ số phản xạ và vi phân của nó, hệ số truyền qua và vi phân của nó và một số nội dung khác.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài thuyết trình Nghiên cứu tính chất quang của chất rắn bằng phương pháp biến điệu các phổ quang học Các hằng số điện và quangCác hằng số điện : e và .Hằng số điện môi phức : ec = er + iei er = e ei =  / wCác hằng số quang : n và  .Chiết suất phức : nc = n + i 4Hệ số hấp thụ :  Hệ thức giữa các hằng số điện và quang er = n2 - 2 ei = 2n 1 1 2 2 2 1 n (e r  e i )  e r 2 2 1 1 2 2 2 1  (e r  e i ) - e r 2 2Hệ số phản xạ và vi phân của nó1. Hệ số phản xạ R(w) được định nghĩa bằng tỷ số năng thông phảnxạ trên năng thông tới   I E .E * R r  r r I 0 Ei .Ei *Khi ánh sáng đến vuông góc với mặt ranh giới rộng vô hạn , từcông thức Fresnel 2 (n - 1) 2   2 R  rc  (n  1) 2   2trong đó rc(w) là một đại lượng phức khi các sóng không đồng pha nc - 1 rc   rc exp(ij ) nc  1 2 Góc pha j (w) tgj  2 n   2 -1 R là một đại lượng có thể đo bằng thực nghiệm 2 (n - 1) 2   2 R  rc  (n  1) 2   2Lấy vi phân toàn phần của R với chú ý n và  là các đại lượngbiến thiên DR 4(n2 -  2 - 1)Dn  8nD  R [(n  1) 2   2 ][(n - 1) 2   2 ]Đặc biệt, khi  2. Hệ số phản xạ R cũng có thể viết dưới dạng hàm của cácthành phần thực er và ảo ei của hằng số điện môi 1 (e r2  e i2 ) - 2e r  2(e r2  e )  1 i 2 2 R 1 (e r2  e i2 )  2e r  2(e r2  e )  1 i 2 2 Lấy vi phân và sắp xếp lại các số hạng cho DR   (e r , e i )De r  (e r , e i )De i RCác hệ số (er,ei) và (er,ei) xác định trọng lượng đóng góp của Dervà Dei vào DR.Các hệ số (er,ei) và (er,ei) đã được Seraphin và Bottka suy ra 2 2  2     2  2  2 với  = (n/n0) (n2 - 32 - n0)  = (/n0) (3n2 - 2 - n0) trong đó n0 là chiết suất của môi trường tới không hấp thụ. 2n0 n(n2 - 3 2 - n20 ) hay  [(n  n0 ) 2   2 ][(n - n0 ) 2   2 ][ n2   2 ] 2n0  (3n2 -  2 - n20 )  [(n  n0 ) 2   2 ][(n - n0 ) 2   2 ][ n2   2 ] Khi ánh sáng đến không vuông góc với mặt ranh giới, các hệ số (er,ei) và(er,ei) còn phụ thuộc vào góc tới.Từ số liệu thực nghiệm của n và k ( hay er và ei ) có thể xác định sựphụ thuộc của các hệ số  và  vào năng lượng photon.Sự phụ thuộc của a và b vào năng lượng photon của Si, Ge vàGaAs.Từ phổ phản xạ vi phân DR đo được có thể tính Der và Dei như Rsau : * Lấy vi phân er = n2 - 2 ei = 2n Der = 2nDn - 2D Dei = 2Dn + 2nD nc - 1 * Tính Dn, D : tách phần thực và ảo của rc  nc  1 rồi lấy vi phân DR 2D =  n + ( n2 - 2 - 1 ) Dj R 2Dn = (1/2) ( n2 - 2 - 1 ) DR - 2nDj R 1 2 2 DR De r  n(n - 3 - 1) -  (3n 2 -  2 - 1)Dj 2 R 1 2 2 DR De i   (3n -  - 1) - n(n 2 - 3 2 - 1)Dj 2 Rtrong đó Dj được tính từ phổ DR/R nhờ hệ thức Kramers -Kronig w  DR(w ) / R(w ) Dj (w )  -  2 2 dw  0 ...