Исследование низкоразмерных полупроводниковых наноструктур оптическими методами (сканирующая микроскопия ближнего оптического поля, комбинационное рассеяние)

В тексте представлено исследование полупроводниковых структур с помощью безапертурного сканирующего ближнепольного оптического микроскопа (sSNOM). Выделение сигнала, соответствующего световой волне рассеянной сканирующей иглой, производится с помощью оптического гомодинирования в схеме интерферометра Майкельсона. Модуляция фазы гомодинирующего луча сопровождаемое соответствующей демодуляцией сигнала с фотодетектора, позволяет измерять не только амплитуду, но и фазу оптических обусловленных ближнепольным взаимодействием игла-образец. Нами исследованы квантовые точки InSb/GaSb. Материал-контраст изображений, обеспечиваемый sSNOM, позволяет получать изображения квантовых точек с разрешением ~10-20 нм в плоскости образца на длине волны лазера CO2 (935 см-1, 10.6 мкм). На SNOM-изображениях поверхности различимы материалы, образующие квантовые точки и подложку. Исследованы фонон-поляритонные волны на поверхности кристаллического SiC, возбуждаемые падающей на образец плоской когерентной волной (в диапазоне длин волн CO2 лазера). Лазерные линии находятся в частотном диапазоне области существования поверхностных фонон-поляритонных состояний в кристаллическом SiC. Это позволяет наблюдать возбуждение светом бегущих и стоячих фонон-поляритонных волн в присутствии металлических масок, специальной формы, нанесенных на открытую поверхность кристалла. Решетка из параллельных полосок с оптимальным периодом позволяет формировать под действием падающего света волновой пакет поверхностных фонон-поляритонных волн в направлении соответствующем брегговскому рассеянию.