Spektroskopia fourierowska w obszarze podczerwieni

Spektroskopia fourierowska
w obszarze podczerwieni
Spektroskopia fourierowska
w obszarze podczerwieni
• W metodzie fourierowskiej nie jest wykorzystywany monochromator,
pozwalający na wybór badanej długość fali.
• Podstawowym elementem układu jest interferometr Michelsona:
S – źródło światła; BS – płytka światłodzieląca; M1, M2 - zwierciadła
Spektroskopia fourierowska
w obszarze podczerwieni
• Wynikiem pomiaru jest interferogram, otrzymany w funkcji położenia
ruchomego zwierciadła (domena długości).
• Intensywność otrzymanego sygnału jest postaci:

I     S  1  cos d
0
gdzie  jest różnicą dróg optycznych, a S   opisuje spektralną
charakterystykę źródła światła.
• Wykonanie transformacji Fouriera, pozwala na przejście do domeny
częstotliwościowej:

1


S    4  I    I 0 cos  d
2

0 
gdzie I 0 intensywnością sygnału dla początkowego położenia ruchomego
zwierciadła(   0 ).
Spektroskopia fourierowska
w obszarze podczerwieni
• Jeżeli na drodze światła umieścimy próbkę, to zamiast S   pojawi
się iloczyn S    T  , gdzie T   jest spektralną zależnością transmisji
badanej struktury.
• W celu otrzymania T   konieczne jest wykonanie dwóch pomiarów:
samego układu oraz z próbką umieszczoną na drodze optycznej.
• Przykład interferogramu oraz otrzymanego z niego widma:
Spektroskopia fourierowska
w obszarze podczerwieni
• Schemat układu do pomiaru odbicia, transmisji, fotoodbicia
oraz fotoluminescencji:
Spektroskopia fourierowska
w obszarze podczerwieni
• W sposób analogiczny za pomocą spektroskopii fourierowskiej
można otrzymać spektralną zależność współczynnika odbicia R  .
• Widmo absorpcji GaAs silnie domieszkowanego Si na typ n ( T  6 K ):
Spektroskopia fourierowska
w obszarze podczerwieni
• Otrzymane za pomocą spektroskopii fourierowskiej widma fotoluminescencji
(czerwona linia) oraz fotoodbicia (linia niebieska) dla studni kwantowej
GaSb/AlSb/InAs/GaInSb/InAs/AlSb/GaSb (W-shaped):