Spectroscopie ultra-rapide
Spectroscopie de réseau transitoire
La spectroscopie de réseau transitoire induit par laser est une méthode pompe–sonde qui excite le milieu par interférence plutôt que par un seul faisceau.
Présentation
Qu’est-ce que la spectroscopie de réseau transitoire ?
Le réseau transitoire induit par la lumière (LITG), aussi appelé spectroscopie de réseau transitoire induit par laser, est une méthode non destructive et sans contact pour la recombinaison et la diffusion des porteurs de charge. Elle suit une idée pompe–sonde, mais deux pompes cohérentes interfèrent sur l’échantillon à un angle choisi. Le motif d’interférence écrit une distribution périodique de porteurs hors équilibre, qui module l’indice de réfraction et forme un réseau de diffraction transitoire. Une sonde retardée est diffractée ou réfléchie par ce réseau. Le déclin en fonction de la période du réseau fournit la durée de vie des porteurs et le coefficient de diffusion, et à partir de ceux-ci la longueur de diffusion et la mobilité ambipolaire.
Durée d’impulsion et matériaux
Les impulsions femtosecondes donnent la résolution temporelle nécessaire aux excitations électroniques, à la dynamique vibrationnelle et à la thermalisation des porteurs. Les impulsions nanosecondes conviennent mieux à une diffusion thermique plus lente ou aux ondes acoustiques. Le LITG a été utilisé sur des puits quantiques InGaN/GaN polaires et non polaires, des films de pérovskite CsPbI₃ alliée au Zn, des hétérostructures CdSeₓTe₁₋ₓ et des empilements TMD/graphène tels que WSe₂. Des délais jusqu’à 8 ns sont disponibles sur HARPIA-TG avec un laser CARBIDE ou PHAROS et un I-OPA intégré. Le système compact est automatisé et peut caractériser des échantillons électriquement non conducteurs ou non fluorescents, notamment SiC, GaN, les pérovskites, les cellules solaires organiques et inorganiques, les boîtes quantiques et les puits quantiques.
Principe d’une mesure LITG
Deux faisceaux de pompe écrivent le réseau ; une sonde retardée lit le signal diffracté ou réfléchi.
