Studio delle proprietà vibrazionali di una struttura di semiconduttori InAs/AlSb

La presente tesi ha come argomento lo studio delle vibrazioni reticolari nei cristalli mediante la spettroscopia Raman.

Nel primo capitolo verranno studiate da un punto di vista teorico le possibili onde meccaniche che si possono instaurare in un cristallo grazie ai moti degli atomi intorno alle loro posizioni di equilibrio. Il concetto di 'moto colletivo degli atomi' sarà poi analizzato in un ottica quantistica, mostrando come sia possibile introdurre una 'quasi-particella', detta fonone; una generica vibrazione del cristallo può essere vista come la compresenza di un certo numero di fononi, ognuno con una sua frequenza e energia.

Dopo aver studiato la natura delle vibrazioni reticolari, si introdurrà uno dei possibili modi per rivelarne la presenza: l'effetto Raman. Nel secondo capitolo si spiegherà quindi
tale effetto da un punto di vista prima sperimentale, elencando le caratteristiche fenomeno logiche che lo contraddistinguono, e poi teorico, mostrando la possibilità di una doppia interpretazione, classica e quantistica.

Nel terzo capitolo è esposta la struttura dell'apparato sperimentale utilizzato per le misure. Vengono forniti i dettagli di ogni stadio dell'apparato e sono discusse le principali fonti di rumore.

Nell'ultimo capitolo vengono discussi i risultati sperimentali ottenuti. Sono state effettuate delle misure di spettroscopia Raman in una struttura cresciuta su un substrato di Arseniuro di Indio (InAs) e composta da una regione attiva formata da un super reticolo di Arseniuro di Indio e Antimoniuro di Alluminio (InAs/AlSb).