Ultraschnelle Spektroskopie
Transiente Gitterspektroskopie
Laserinduzierte transiente Gitterspektroskopie ist ein Pump-Probe-Verfahren, das Interferenz statt eines einzelnen Anregungsstrahls nutzt.
Produktbeschreibung
Was ist transiente Gitterspektroskopie?
Das lichtinduzierte transiente Gitter (LITG), auch laserinduzierte transiente Gitterspektroskopie genannt, ist ein zerstörungsfreies, berührungsloses Verfahren für Ladungsträgerrekombination und -diffusion. Es folgt einem Pump-Probe-Ansatz, jedoch interferieren zwei kohärente Pumpstrahlen unter einem gewählten Winkel auf der Probe. Das Interferenzmuster schreibt eine periodische Verteilung von Nichtgleichgewichtsladungsträgern ein, die den Brechungsindex moduliert und ein transientes Beugungsgitter bildet. Ein verzögerter Probeimpuls wird an diesem Gitter gebeugt oder reflektiert. Der Zerfall als Funktion der Gitterperiode liefert Lebensdauer und Diffusionskoeffizient der Ladungsträger und daraus Diffusionslänge und ambipolare Beweglichkeit.
Pulsdauer und Materialien
Femtosekundenpulse liefern die Zeitauflösung, die für elektronische Anregungen, Schwingungsdynamik und Ladungsträgerthermalisierung benötigt wird. Nanosekundenpulse eignen sich besser für langsamere thermische Diffusion oder akustische Wellen. LITG wurde an polaren und unpolaren InGaN/GaN-Quantenfilmen, Zn-legierten CsPbI₃-Perowskitfilmen, CdSeₓTe₁₋ₓ-Heterostrukturen und TMD/Graphen-Stapeln wie WSe₂ eingesetzt. Verzögerungen bis 8 ns sind an HARPIA-TG mit einem CARBIDE- oder PHAROS-Laser und einem integrierten I-OPA verfügbar. Das kompakte System ist automatisiert und kann elektrisch nichtleitende oder nicht fluoreszierende Proben charakterisieren, darunter SiC, GaN, Perowskite, organische und anorganische Solarzellen, Quantenpunkte und Quantenfilme.
Prinzip einer LITG-Messung
Zwei Pumpstrahlen schreiben das Gitter; ein verzögerter Probeimpuls liest das gebeugte oder reflektierte Signal.
