[发明专利]基于光生载流子效应的拉曼光谱表征4H-SiC电学性质方法

权利要求书

1.一种基于光生载流子效应的拉曼光谱表征4H-SiC电学性质方法，采用一个包括紫外激光光源、白光光源、共聚焦狭缝、三维位移平台、CCD探测器以及计算机的激光显微共聚焦拉曼测试系统，其中，紫外激光光源用来辅助聚焦并激发样品的拉曼信号；白光光源用来照明样品，辅助观察样品轮廓和形貌；共聚焦狭缝用来滤除聚焦点以外样品的干扰信号；三维位移平台用于实现调整样品的空间位置；CCD探测器用于收集被测样品的拉曼信号；计算机用于对拉曼测试的原始数据进行存储、峰位寻找和数学拟合分析。其特征在于，步骤如下：

(1)选用紫外激光进行激发，保证在被测4H-SiC样品中能够激发出光生载流子；

(2)选择适配于紫外激光光路的物镜，光栅刻线密度，并设置光谱仪积分时间和累积次数的数值；

(3)设置能完全覆盖4H-SiC一阶拉曼峰的光谱扫描范围；

(4)保持步骤1-3中设置的激光波长、物镜、光栅刻线密度、积分时间、累计次数和光谱扫描范围不变，通过调节光路中的衰减片来改变到达被测4H-SiC表面的激光功率强度，分别选取不同激光功率对4H-SiC样品进行拉曼光谱测试，得到不同激光功率激光激发条件下LOPC模对应的拉曼光谱实验数据；

(5)将步骤(4)中得到的不同激光功率激光激发条件下LOPC模对应的拉曼光谱实验数据，与LOPC模的理论强度计算公式进行数学拟合，并将等离子体频率作为可调整的参数，进行多次迭代计算后即可得到不同激光功率激发条件下的等离子体频率参数数值，通过等离子体频率与载流子浓度的计算公式计算得到不同激光功率下的4H-SiC载流子浓度数值；

(6)基于最小二乘法理论，将激光功率的数值与不同激光功率激光激发条件下的载流子浓度数值进行线性拟合，通过载流子浓度与激光功率之间的线性关系式计算得到被测4H-SiC无光生载流子产生时的本征载流子浓度数值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，选用激光波长为325nm的紫外激光。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，选用40倍物镜，光栅刻线密度选择3600gr/mm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所设置的光谱扫描范围：100-1100cm^-1。