Система регистрации спектров фотолюминесценции

Внедрение: 2011 г.

Модуль E14-140 был применён в системе регистрации спектров фотолюминесценции, использованной для исследований дислокационной люминесценции в кремнии с различным примесным составом, в рамках кандидатской диссертации [1], защищённой в Институте физики твердого тела РАН.  

Схема установки приведена на рисунке 1. 

Рисунок 1. Схема установки для измерения спектров фотолюминесценции (ФЛ): 1 – лазер для возбуждения ФЛ; 2 – механический модулятор возбуждающего излучения; 3 – оптическая система; 4 – гелиевый криостат с регулируемой температурой; 5 – образец; 6 – полосовой фильтр; 7 - монохроматор МДР-2; 8 – Ge охлаждаемый приемник; 9 – фазочувствительный нановольтметр Unipan-232; 10 – компьютерная управляющая система c многофункциональным измерительным модулем E14-140; 11 – блок управления температурой в криостате.

В качестве источника возбуждения фотолюминесценции использовался Ga-As лазер с длиной волны 920 нм. Непрерывное лазерное излучение проходит через специальный вращающийся диск с прорезями, вследствие чего на образец падает возбуждающее излучение с частотой 21 Гц. Образец помещался в гелиевый оптический криостат с возможностью варьирования температуры от 2К до 300К. Фотолюминесцентное излучение образца проходит через полосовой фильтр ИКС7 и поступает на входную щель решеточного монохроматора МДР-2. Выделенное монохроматором излучение регистрировалось приемником, представляющим собой охлаждаемое до температуры жидкого азота (77 К) германиевое фотосопротивление. Фотоприемник преобразует падающий поток фотонов в электрический сигнал, который поступает на вход фазочувствительного нановольтметра Unipan‑232. Затем аналоговый сигнал поступал в модуль АЦП  E14-140 и далее, оцифрованный сигнал – на компьютер, где с помощью специально созданной программы происходила запись спектра.

В качестве примера на рисунке 2 приведены спектры дислокационной люминесценции образцов кремния с различным содержанием кислорода. 

Рисунок 2. Сравнение спектров дислокационной люминесценции образцов с различным содержанием кислорода. 

Модифицированная для выполнения данной работы измерительная установка и компьютерная управляющая система позволяли проводить съемку спектров в автоматическом режиме.

Источник:
Терещенко А.Н. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук «Дислокационная люминесценция в кремнии с различным примесным составом». – Черноголовка. – 2011. – 162 с.

Разработчик: ТЕРЕЩЕНКО Алексей Николаевич (Институт физики твердого тела РАН)