Fourierowska spektroskopia fotoluminescencyjna i fotoodbiciowa struktur półprzewodnikowych przeznaczonych na zakres średniej i długofalowej podczerwieni

W pracy przedstawiono wyniki badań spektroskopowych struktur półprzewodnikowych prowadzonych w Zespole Optycznej Spektroskopii Nanostruktur Instytutu Fizyki Politechniki Wrocławskiej w zakresie widmowym średniej i długofalowej podczerwieni. Zaprezentowano możliwości jakie daje stosowanie spektroskopii modulacyjnej, wspartej spektroskopią fotoluminescencyjną, do wyznaczania parametrów fizycznych istotnych z punktu widzenia konstruowaniu urządzeń takich jak np. źródła promieniowania laserowego. W pierwszej części przedstawiono układ pomiarowy do spektroskopii modulacyjnej bazujący na spektrometrze Fouriera jak również wyniki badań zarówno studni kwantowych I rodzaju InGaAsSb/GaSb jak i II rodzaju GaSb/AlSb/ InAs/GaInSb/InAs/AlSb/GaSb do zastosowań emiterowych i detektorowych w zakresie 2-6 μm . W drugiej części przedstawione zostały rezultaty badań warstw HgCdTe o różnej koncentracji atomów kadmu przeznaczonych do zastosowań w czujnikach gazów w zakresie fal 5... 15 μm jak również rezultaty pomiarów fotoluminescencyjnych w obszarze przejść wewnątrzpodpasmowych dla supersieci GaAs/AIGaAs, będących podstawą laserów kaskadowych na zakres emisji 10...15 μm. Ponadto, zaproponowano eksperyment różnicowej spektroskopii odbiciowej pozwalający na szybką charakteryzacja optyczną (w czasie rzędu pojedynczych minut a nawet sekund) struktur półprzewodnikowych w szerokim zakresie spektralnym 1... 15 μm.

---

In this work, we show the results of optical studies on low-dimensional structures realized in the Laboratory for Optical Spectroscopy of Nanostructures at Institute of Physics Wrocław University of Technology in the spectral range of mid and long wavelength infrared. In the first part there have been shown the advantages and opportunities which gives the modulation spectroscopy gives for the case of structures as InGaAsSb/GaSb type I and GaSb/AlSb/InAs/GaInSb/InAs/AlSb/GaSb type II quantum wells. In the second part, there are presented the results of optical characterization on HgCdTe layers with different Cd atoms content and also on GaAs/AlGaAs superlatticess in the range of intersubband transitions. Additionally, it has been also introduced a fast differential technique which allowed to measure the modulation-like spectra in the very short time scale (single minutes or even seconds) in the broad spectral range (1 ...15 μm).