拉曼光譜技術(shù)在材料科學(xué)研究中的應(yīng)用    

拉曼光譜在材料科學(xué)中是物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的有力工具，在相組成界面、晶界等課題中可以做很多工作。包括：

（1）薄膜結(jié)構(gòu)材料拉曼研究：拉曼光譜已成CVD（化學(xué)氣相沉積法）制備薄膜的檢測和鑒定手段。拉曼可以研究單、多、微和非晶硅結(jié)構(gòu)以及硼化非晶硅、氫化非晶硅、金剛石、類金剛石等層狀薄膜的結(jié)構(gòu)。

（2）超晶格材料研究：可通過測量超晶格中的應(yīng)變層的拉曼頻移計(jì)算出應(yīng)變層的應(yīng)力，根據(jù)拉曼峰的對稱性，知道晶格的完整性。

（3）半導(dǎo)體材料研究：拉曼光譜可測出經(jīng)離子注入后的半導(dǎo)體損傷分布，可測出半磁半導(dǎo)體的組分，外延層的質(zhì)量，外延層混品的組分載流子濃度。

（4）耐高溫材料的相結(jié)構(gòu)拉曼研究。

（5）全碳分子的拉曼研究。

（6）納米材料的量的子尺寸效應(yīng)研究。

拉曼光譜的分析方向

拉曼光譜儀分析技術(shù)是以拉曼效應(yīng)為基礎(chǔ)建立起來的分子結(jié)構(gòu)表征技術(shù),其信號來源與分子的振動和轉(zhuǎn)動。

拉曼光譜的分析方向有：

定性分析：不同的物質(zhì)具有不同的特征光譜，因此可以通過光譜進(jìn)行定性分析。

結(jié)構(gòu)分析：對光譜譜帶的分析,又是進(jìn)行物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)。

定量分析：根據(jù)物質(zhì)對光譜的吸光度的特點(diǎn),可以對物質(zhì)的量有很好的分析能力。

為什么我得到的光譜中總是有隨機(jī)的、尖銳的譜線？

這些譜線一般被認(rèn)為是宇宙射線。宇宙中的高能粒子輻照在CCD探測器上會導(dǎo)致電子的產(chǎn)生進(jìn)而被相機(jī)解釋為光的信號。宇宙射線在時(shí)間和產(chǎn)生的光譜位移上完全是隨機(jī)的，它們有很大的強(qiáng)度、類似發(fā)射譜線、半高寬較小(<1.5m-1)。為確認(rèn)宇宙射線的存在，你可馬上重新掃描光譜會發(fā)現(xiàn)峰的消失。如果譜線依然存在，則很有可能是室內(nèi)光線的干擾，可參見Q3問題的解答。

宇宙射線隨著掃描曝光時(shí)間的增加出現(xiàn)的概率會增加，因此當(dāng)你長時(shí)間掃描一個(gè)光譜時(shí)，必須避免宇宙射線在光譜中的出現(xiàn)，這可以通過軟件中宇宙射線去除能完成。這是一些軟件中包含的實(shí)驗(yàn)設(shè)置功能，當(dāng)使用時(shí)，將在同一樣品位置掃描三次（相當(dāng)于積分三次），軟件將比較這三次掃描獲得的光譜并去除沒有在所有光譜中出現(xiàn)的尖銳峰。