Сверхбыстрая спектроскопия
Спектроскопия переходных решёток
Лазерно-индуцированная спектроскопия переходных решёток — метод типа «накачка — зондирование», в котором для возбуждения среды вместо одного пучка используется интерференция лазерных пучков.
Описание
Что такое спектроскопия переходных решёток?
Светоиндуцированная переходная решётка (LITG), также называемая лазерно-индуцированной спектроскопией переходных решёток, — неразрушающий бесконтактный метод исследования рекомбинации и диффузии носителей заряда. Он основан на схеме накачка–зондирование, однако на образце под заданным углом интерферируют два когерентных пучка накачки. Интерференционная картина создаёт периодическое распределение неравновесных носителей, которое модулирует показатель преломления и формирует переходную дифракционную решётку. Задержанный зондирующий пучок дифрагирует или отражается от этой решётки. Анализ затухания при разных периодах решётки позволяет определить время жизни и коэффициент диффузии носителей, а на их основе — диффузионную длину и амбиполярную подвижность.
Длительность импульсов и материалы
Фемтосекундные импульсы обеспечивают временное разрешение, необходимое для исследования электронных возбуждений, колебательной динамики и термализации носителей. Наносекундные импульсы лучше подходят для более медленной тепловой диффузии или акустических волн. Метод LITG применялся к полярным и неполярным квантовым ямам InGaN/GaN, плёнкам перовскита CsPbI₃ с добавлением Zn, гетероструктурам CdSeₓTe₁₋ₓ и структурам TMD/графен, например WSe₂. Система HARPIA-TG с лазером CARBIDE или PHAROS и встроенным I-OPA обеспечивает задержки до 8 ns. Компактная автоматизированная система позволяет исследовать электрически непроводящие или нефлуоресцирующие образцы, включая SiC, GaN, перовскиты, органические и неорганические солнечные элементы, квантовые точки и квантовые ямы.
Принцип измерения LITG
Два пучка накачки записывают решётку; задержанный зондирующий пучок регистрирует дифрагированный или отражённый сигнал.
