【摘要】 与广泛使用的可见光激发相比，近紫外拉曼光谱和微拉曼光谱具有明显的共同优势。

拉曼和微拉曼分析方法已被广泛研究用于电子和光子器件中使用的材料的研究[1,2]。拉曼研究用于了解基本声子特性，以及与晶体结构、无序、掺杂以及温度和应力等外部因素相关的影响。显微拉曼将这些研究扩展到微米尺度。

 

本文回顾了在近紫外波长范围（通常为 400 至 325 nm）内使用激光激发进行拉曼测量的各种优势。近紫外区的显微拉曼方法利用了减小焦斑尺寸的关键优势，当使用衍射极限光学器件时可以在较短的波长下实现，从而实现高空间分辨率的绘图。

 

与广泛使用的可见光激发相比，近紫外拉曼光谱和微拉曼光谱具有明显的共同优势。一项优势是利用所选材料中较浅的光学穿透深度来探测近表面区域或界面。第二个优点与相对于材料的电子能级调整激发光子能量以研究共振效应有关。最后，将拉曼散射应用于表现出强荧光的材料需要调谐到远离潜在模糊发射的波长范围。

 

本文概述了这些关键优势的几个例子，以研究电子和光子材料中的各种应用物理问题。涵盖的主题包括硅和相关材料中的应力图、氮化镓和其他 III 族氮化物半导体中的应力和热效应，以及从石墨和石墨烯到使用化学气相沉积生长的金刚石等碳材料。波长调谐对于寻找荧光较弱的范围也很有用。

 

当存在时，荧光可能比表征材料所需的拉曼特征强得多。 CVD 钻石就是一个例子，当唯一感兴趣的是o(r)声子时，可见拉曼光谱是可能的。然而，当必须研究不太强烈或广泛的特征时，荧光会遮挡有意义的测量。

 

使用近紫外拉曼的研究通常消除了这种担忧，并已用于深度剖析在金刚石 CVD 初始阶段形成的普遍存在的非金刚石碳[3]。

 

[1]M. Cardona, Light Scattering in Solids, 1st ed. (Springer, Berlin, 1975).

[2]M. Cardona and G. G€untherodt, Light Scattering in Solids II (Springer, Berlin, 1982).

[3]M. Nazari, B. L. Hancock, J. Anderson, A. Savage, E. L. Piner, S. Graham, F. Faili, S. Oh, D. Francis, D. Twitchen, and M. Holtz, Appl. Phys. Lett. 108(3), 031901 (2016).

 

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