Ar CVD metodi sintezētu dimanta kristālu Ramana spektroskopija

Abstract

Bakalaura darba ietvaros tika apgūti Ramana spektrometra darbības principi, kā arī tika apgūta prasme mērīt un apstrādāt ar Ramana spektrometru pētāma materiāla Ramana spektru, tādējādi analizējot attiecīgā materiāla īpašības un to iespējamu pielietojumu. CVD dimanta kristālu paraugiem, kas tika audzēti uz Si pamatnes disku virsmām, tika izmērīti un savstarpēji salīdzināti Ramana spektri gan paraugu virsmas mikroskopisko telpisko defektu tuvumā, gan attālumā no tiem. Pēc iegūto joslu novietojumiem Ramana spektros tika analizēta šo defektu izcelsme, kā arī ietekme uz parauga īpašībām. Tika pētīta korelācija starp iegūtiem Ramana spektru parametriem – joslas pusplatumu un joslas pozīciju. Tika analizēti parametru izmaiņas cēloņi. Izmantojot Voigta funkciju, tika analizēti dimanta parauga 1330 cm-1 joslas parametri Lorenca un Gausa funkcijām. Iegūtie rezultāti ļauj noteikt optimālos eksperimenta nosacījumus, lai iegūtu īsto dimanta joslas pusplatumu.

Within this bachelor’s thesis were mastered working principles of Raman spectrometer and skills of measurement process and data analysis for Raman spectra of a material, that way analyzing material properties and its potential uses. Raman spectrums of CVD diamond crystal samples, grown on Si substrate wafers, were measured and compared with each other near and far from microscopic surface spatial defects. The origin of these defects and impact on sample properties were analyzed by position of obtained Raman spectrum bands. Correlation between obtained Raman spectra parameters – band half-width and band position – was studied. Causes of changes in parameters were analyzed. Using Voigt function, diamond sample 1330 cm-1 band parameters were analyzed for Lorentz and Gaussian functions. Obtained results allows to determine optimal experiment conditions to get the natural band half-width of the diamond.