top of page

פיזיקה/מדעי המחשב

אידיאה.png

תקציר העבודה

הבנת הדינמיקה בין נושאי מטען לתנודות סריג בסיליקון חיונית לפיתוח התקנים אלקטרוניים זעירים. בסיליקון מאולח בריכוז גבוה אינטראקציה זו מתבטאת דרך תהודת פנו שהיא תופעה קוונטית של התאבכות המעוותת את קו הראמאן והופכת אותו לאסימטרי. בעוד שהאפקט מוכר בטמפרטורת החדר ובעירור סטנדרטי קיים פער מחקרי בנוגע להתנהגות הצימוד תחת אורכי גל ארוכים ובטמפרטורות משתנות.

במחקר זה נחקרה השפעת הטמפרטורה בטווח של 80 עד 280 K ואורך גל העירור בערכים של 532 ו785- nm על פרמטר האסימטריה )q )ועל רוחב הקו )Γ )בסיליקון מאולח בבורון. המדידות בוצעו באמצעות ספקטרוסקופיית ראמאן והנתונים הניסיוניים הותאמו למודל התיאורטי של פנו לצורך אפיון כמותי של המערכת.
ממצאי המחקר מעלים כי אורך גל העירור הוא הגורם הדומיננטי בקביעת עוצמת האסימטריה. עירור באורך גל של 785 nm מניב ערכי q נמוכים ואסימטריה ניכרת משמעותית בהשוואה לערכי העירור ב532-
nm עקב היחלשות הרכיב הפונוני הדיסקרטי. לעומת זאת הטמפרטורה משמשת כגורם מווסת כך שעם עלייתה גוברת הדומיננטיות של המנגנונים האנהרמוניים בגביש. תהליך זה מוביל לעלייה מונוטונית בערך q ולחזרה הדרגתית של הפיק למבנה סימטרי. בנוסף נמצא כי בטמפרטורות נמוכות מנגנון הצימוד בין הפונונים לחורים הוא הגורם המרכזי לקביעת רוחב הקו בניגוד למודלים אנהרמוניים קלאסיים.
לסיכום המחקר מוכיח כי הדינמיקה בסיליקון מאולח רגישה מאוד לתנאי העירור והסביבה. תוצאות אלו מספקות כלי אבחנתי לאפיון לא פולשני של תכונות אלקטרו אופטיות במוליכים למחצה ומדגישות את חשיבות הבחירה באורכי גל מתאימים לחקירת מערכות מאולחות.

יונתן בללוב | מכון ויצמן למדע

מקיף ט' אשדוד

השפעת אורכי גל שונים וגבוהים במיוחד על פונון קו הראמאן במבנה סיליקון מאולח מסוג p-type

מנחה אישי: נועם לוסטאהוס

ראש המעבדה: פרופ' עומר יפה

מורה מלווה: אנה חזן

bottom of page