Name: 반데르발스 층상 결정의 광학 전이의 압전 반사 분광법 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-05-22T12:50:00.000+00:00
Duration: 9 min 6 s
Description: 배우세요 반데르발스 반도체의 직접 광학 전이를 압전 반사 분광법으로 정밀 분석하는 방법입니다. 주기적 변형 변조와 반사율 변화 측정을 통해 미크로미터 규모 매핑과 고신호대잡음비 스펙트럼을 얻을 수 있습니다.

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<ol><li>Gavini, A., Cardona, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulated+piezoreflectance+in+semiconductors%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+B%22%5BJournal%5D)">Modulated piezoreflectance in semiconductors.</a> Phys Rev B. 1, 672(1970).</li>
<li>Dumcenco, D. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectance+and+Raman+Characterization+of+Mo1%E2%88%92xWxS2+Layered+Mixed+Crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Solid+State+Phenomena%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectance and Raman Characterization of Mo1−xWxS2 Layered Mixed Crystals.</a> Solid State Phenomena. 170, 55-59 (2011).</li>
<li>Zheng, J. Y., Lin, D. Y., Huang, Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectance+study+of+band-edge+excitons+of+res2%3Aau%5BTitle%5D)+AND+%22Jpn+J+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectance study of band-edge excitons of res2:au.</a> Jpn J Appl Phys. 48, 0523021-0523025 (2009).</li>
<li>Wu, Y. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectance+study+of+near+band+edge+excitonic-transitions+of+mixed-layered+crystal+Mo%28SxSe1-x%292+solid+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectance study of near band edge excitonic-transitions of mixed-layered crystal Mo(SxSe1-x)2 solid solutions.</a> J Appl Phys. 115, 223508(2014).</li>
<li>Sigiro, M., Huang, Y. S., Ho, C. H., Lin, Y. C., Suenaga, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+rhenium+on+the+structural+and+optical+properties+of+molybdenum+disulfide%5BTitle%5D)+AND+%22Jpn+J+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Influence of rhenium on the structural and optical properties of molybdenum disulfide.</a> Jpn J Appl Phys. 54, 04DH05(2015).</li>
<li>Kopaczek, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+optical+transitions+at+K-+and+H-point+of+Brillouin+zone+in+bulk+MoS2%2C+MoSe2%2C+WS2%2C+and+WSe2%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Direct optical transitions at K- and H-point of Brillouin zone in bulk MoS2, MoSe2, WS2, and WSe2.</a> J Appl Phys. 119, 235705(2016).</li>
<li>Kopaczek, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain+Modulation+in+van+der+Waals+Crystals+Directly+Exfoliated+onto+Piezoceramics%E2%94%80Application+in+Micropiezoreflectance+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Electron+Mater%22%5BJournal%5D)">Strain Modulation in van der Waals Crystals Directly Exfoliated onto Piezoceramics─Application in Micropiezoreflectance Spectroscopy.</a> ACS Appl Electron Mater. 6, 7857-7864 (2024).</li>
<li>Ruppert, C., Aslan, O. B., Heinz, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+Properties+and+Band+Gap+of+Single-and+Few-Layer+MoTe2+Crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical Properties and Band Gap of Single-and Few-Layer MoTe2 Crystals.</a> Nano Lett. 14, 6231-6236 (2014).</li>
<li>Niu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thickness-Dependent+Differential+Reflectance+Spectra+of+Monolayer+and+Few-Layer+MoS2%2C+MoSe2%2C+WS2+and+WSe2%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomaterials%22%5BJournal%5D)">Thickness-Dependent Differential Reflectance Spectra of Monolayer and Few-Layer MoS2, MoSe2, WS2 and WSe2.</a> Nanomaterials. 8, 725(2018).</li>
<li>CARDONA, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+Properties+and+Electronic+Density+of+States%5BTitle%5D)+AND+%22J+Res+Natl+Bur+Stand+A+Phys+Chem%22%5BJournal%5D)">Optical Properties and Electronic Density of States.</a> J Res Natl Bur Stand A Phys Chem. 74A, 253(1970).</li>
<li>Misiewicz, J., Sitarek, P., Sęk, G., Kudrawiec, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semiconductor+heterostructures+and+device+structures+investigated+by+photoreflectance+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Semiconductor heterostructures and device structures investigated by photoreflectance spectroscopy.</a> Mater Sci. 21 (3), 263-318 (2003).</li>
<li>Aspnes, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Third-derivative+modulation+spectroscopy+with+low-field+electroreflectance%5BTitle%5D)+AND+%22Surf+Sci%22%5BJournal%5D)">Third-derivative modulation spectroscopy with low-field electroreflectance.</a> Surf Sci. 37, 418-442 (1973).</li>
<li>Misiewicz, J., Sęk, G., Sitarek, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoreflectance+spectroscopy+applied+to+semiconductors+and+semiconductor+heterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Optica+Appl%22%5BJournal%5D)">Photoreflectance spectroscopy applied to semiconductors and semiconductor heterostructures.</a> Optica Appl. 29, 327-363 (1999).</li>
<li>Aspnes, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+modulation+spectra+of+stratified+media%5BTitle%5D)+AND+%22JOSA%22%5BJournal%5D)">Analysis of modulation spectra of stratified media.</a> JOSA. 63 (11), 1380-1390 (1973).</li>
<li>Philipp, H. R., Dash, W. C., Ehrenreich, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectance+in+Ge%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectance in Ge.</a> Phys Rev. 127, 762-765 (1962).</li>
<li>Pollak, F. H., Cardona, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezo-Electroreflectance+in+Ge%2C+GaAs%2C+and+Si%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev%22%5BJournal%5D)">Piezo-Electroreflectance in Ge, GaAs, and Si.</a> Phys Rev. 172, 816(1968).</li>
<li>Merski, J., Eckhardt, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezomodulation+spectroscopy+of+molecular+crystals.+I.+Methods+and+principles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Chem+Phys%22%5BJournal%5D)">Piezomodulation spectroscopy of molecular crystals. I. Methods and principles.</a> J Chem Phys. 75, 3691-3704 (1981).</li>
<li>Mathieu, H., Allègre, J., Gil, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezomodulation+spectroscopy%3A+A+powerful+investigation+tool+of+heterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+B%22%5BJournal%5D)">Piezomodulation spectroscopy: A powerful investigation tool of heterostructures.</a> Phys Rev B. 43, 2218(1991).</li>
<li>Yu, C. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+confined-state+transitions+within+surface+quantum+dots+by+a+piezomodulation+reflectance+study%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Status+Solidi+%28A%29+Appl+Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Multiple confined-state transitions within surface quantum dots by a piezomodulation reflectance study.</a> Phys Status Solidi (A) Appl Mater Sci. 204, 1171-1177 (2007).</li>
<li>Engeler, W. E., Fritzsche, H., Garfinkel, M., Tiemann, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Sensitivity+Piezoreflectivity%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Lett%22%5BJournal%5D)">High-Sensitivity Piezoreflectivity.</a> Phys Rev Lett. 14, 1069(1965).</li>
<li>Garfinkel, M., Tiemann, J. J., Engeler, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectivity+of+the+Noble+Metals%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectivity of the Noble Metals.</a> Phys Rev. 148, 695(1966).</li>
<li>Sell, D. D., Kane, E. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectance+of+Germanium+from+1.9+to+2.8+eV%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectance of Germanium from 1.9 to 2.8 eV.</a> Phys Rev. 185, 1103(1969).</li>
<li>Gerhardt, U., Beaglehole, D., Sandrock, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezo-Optical+Constants%2C+Deformation+Potentials%2C+and+the+Electronic+Structure+of+Copper%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Lett%22%5BJournal%5D)">Piezo-Optical Constants, Deformation Potentials, and the Electronic Structure of Copper.</a> Phys Rev Lett. 19, 309(1967).</li>
<li>Balslev, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Apparatus+for+Combined+Static+and+Dynamic+Uniaxial+Stress%5BTitle%5D)+AND+%22Rev+Sci+Inst%22%5BJournal%5D)">Apparatus for Combined Static and Dynamic Uniaxial Stress.</a> Rev Sci Inst. 38, 1528-1529 (1967).</li>
<li>Sell, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+of+piezomodulation+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Surf+Sci%22%5BJournal%5D)">Review of piezomodulation spectroscopy.</a> Surf Sci. 37, 896-913 (1973).</li>
<li>Sebayang, K., Sigiro, M. Piezoreflectance study of Nb-doped MoS2 single crystals. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSebayang%2C+K+%22IOP+Conf+Seri+Mater+Sci+Eng%22">IOP Conf Seri Mater Sci Eng</a>. , Institute of Physics Publishing. (2017).</li>
<li>Kopaczek, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+and+Theoretical+Studies+of+the+Electronic+Band+Structure+of+Bulk+and+Atomically+Thin+Mo1-+xW+xSe2Alloys%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Omega%22%5BJournal%5D)">Experimental and Theoretical Studies of the Electronic Band Structure of Bulk and Atomically Thin Mo1- xW xSe2Alloys.</a> ACS Omega. 6, 19893-19900 (2021).</li>
<li>Gerhardt, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoreflectance+in+Si%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Lett%22%5BJournal%5D)">Piezoreflectance in Si.</a> Phys Lett. 9, 117-118 (1964).</li>
<li>Kopaczek, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+Dependence+of+the+Indirect+Gap+and+the+Direct+Optical+Transitions+at+the+High-Symmetry+Point+of+the+Brillouin+Zone+and+Band+Nesting+in+MoS2%2C+MoSe2%2C+MoTe2%2C+WS2%2C+and+WSe2Crystals%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Chem+C%22%5BJournal%5D)">Temperature Dependence of the Indirect Gap and the Direct Optical Transitions at the High-Symmetry Point of the Brillouin Zone and Band Nesting in MoS2, MoSe2, MoTe2, WS2, and WSe2Crystals.</a> J Phys Chem C. 126, 5665-5674 (2022).</li>
<li>Kudrawiec, R., Misiewicz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoreflectance+and+contactless+electroreflectance+measurements+of+semiconductor+structures+by+using+bright+and+dark+configurations%5BTitle%5D)+AND+%22Rev+Sci+Instrum%22%5BJournal%5D)">Photoreflectance and contactless electroreflectance measurements of semiconductor structures by using bright and dark configurations.</a> Rev Sci Instrum. 80, 096103(2009).</li>
<li>Piezoceramic Materials. , PI Ceramic GmbH. 
 <a target="_blank" href="https://www.piceramic.com/en/expertise/piezo-technology/piezoelectric-materials">https://www.piceramic.com/en/expertise/piezo-technology/piezoelectric-materials</a> (2026).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>아세톤(분석용급)</td><td>Sigma-Aldrich / Merck</td><td>650501</td><td></td></tr><tr><td>CCD 카메라</td><td>예: Hamamatsu Photonics / Princeton Instruments / Thorlabs</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>제어 및 데이터 수집 소프트웨어(예: LabVIEW)가 있는 컴퓨터</td><td>National Instruments / 맞춤형 설정</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>DSP 록인 증폭기</td><td>Stanford Research Systems(SRS)</td><td>SR810</td><td></td></tr><tr><td>EKE 할로겐 램프, 150 W 21 V(GX5.3 베이스)</td><td>OSRAM</td><td>93638</td><td>Thorlabs OSL1-EC 파이버 조명기의 교체 전구로 사용됩니다.</td></tr><tr><td>Gel-Film PDMS 기반 점탄성 필름, 4.0''×4.0'' 시트</td><td>Gel-Pak</td><td>WF-40×40-0060-X4</td><td></td></tr><tr><td>고강도 파이버 광원(할로겐 램프) - 150 W</td><td>Thorlabs</td><td>OSL1-EC</td><td>07 Jan 2014 기준으로 이 모델은 단종(OSL2로 대체됨)으로 나열되었습니다.</td></tr><tr><td>고전압 직사각형 신호 발생기</td><td>우리 연구소에서 맞춤형 제작</td><td>HVG-3</td><td></td></tr><tr><td>저잡음 전류 프리앰프</td><td>Stanford Research Systems(SRS)</td><td>SR570</td><td></td></tr><tr><td>M Plan APO NIR 50× 목적 렌즈</td><td>Mitutoyo Corporation</td><td>378-825-17</td><td>광학 설정에 따라 적절한 배율 및 스펙트럼 투과율을 갖춘 다른 목적 렌즈도 사용할 수 있습니다.</td></tr><tr><td>모노크로마터 / 이미징 분광계, 초점 거리 320 mm - Zolix Omni-λ300i</td><td>Zolix Instruments Co., Ltd.</td><td>Omni-λ300i</td><td></td></tr><tr><td>광학 콜러 컨트롤러</td><td>Stanford Research Systems(SRS)</td><td>SR540</td><td></td></tr><tr><td>옵토메카닉 및 광학 부품(렌즈, 거울, 아이리스, 광학 콜러, 빔 스플리터, 광섬유 및 마운트)</td><td>Thorlabs / 맞춤형</td><td>다양함</td><td></td></tr><tr><td>압전 세라믹 디스크(Ø30 × 1 mm, PZT-5O, 은 전극)</td><td>He-Shuai Ltd.</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>PVC 표면 보호 저접착 클린룸 테이프(파란색)</td><td>클린룸 공급</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>실리콘 PIN 포토다이오드</td><td>예: Hamamatsu Photonics / Thorlabs</td><td>N/A</td><td>관심 스펙트럼 범위에 따라 다른 유형의 광 검출기를 사용할 수 있습니다.</td></tr><tr><td>은 도전성 바니시(“Leitlack”)</td><td>Busch GmbH & Co. KG</td><td>5900</td><td></td></tr><tr><td>투명한 매니큐어</td><td>Revlon, Inc.</td><td>N/A</td><td>vdW 플레이크를 고정하기 위한 접착 층으로 사용됩니다. 유사한 구성의 투명 매니큐어를 대체로 사용할 수 있습니다.</td></tr><tr><td>텅스텐 이황화물(WS2), CAS 12138-09-9</td><td>HQ 그래핀</td><td>N/A</td><td>샘플 재료</td></tr></tbody></table>

반데르발스 층상 결정의 광학 전이의 압전 반사 분광법

Piezoreflectance Spectroscopy of Optical Transitions in van der Waals Layered Crystals

The goal of this protocol is to enable precise identification of direct optical transitions in van der Waals semiconductors by piezoreflectance ...

piezoreflectance-spectroscopy-optical-transitions-van-der-waals

Research

연구

JoVE Journal

Engineering

공학

광자 크리스탈 느린 빛 waveguides와 충치의 사용하는 것은 널리 많은 서로 다른 응용 프로그램에서 포토닉스 커뮤니티에 의해 채택되었습니다. 이러한 장치의 따라서 제조 및 특성 좋은 관심입니다. 간섭 (waveguides)와 공진 산란 (충치) :이 논문은 즉 우리의 제조 기술과 두 광 특성화 방법을 설명합니다.

광자 크리스탈 느린 경 Waveguides 그리고 안의 공간의 제조 및 특성

무질서 구조는 기능 결함 설계에서 광 밴드 갭 전례없는 자유를 형성하기위한 새로운 메커니즘을 제공합니다. 무질서 시스템의 계산 문제를 회피하기 위해, 우리는 PBG 재료의 새로운 클래스의 모듈 형 거시적 샘플을 구성하고 쉽고 저렴한 방법으로 자신의 규모 불변 광 특성을 특성화하기 위해 전자 레인지를 사용합니다.

무질서 광 밴드 갭 (photonic bandgap) 재료의 광자 속성을 연구에 전자 레인지 및 유전체 고체의 육안 샘플을 사용하여

이 논문은 탄소 나노튜브에 용융 침투를 통해 극한의 나노와이어를 생산하는 방법과 진동 및 광학 여기 에너지를 결정하기 위해 공명 라만 분광법을 사용하여 1D 시스템을 특성화하고 조사하는 방법을 설명합니다.

극단적 인 나노 와이어 및 기타 1D 시스템의 공명 라만 분광법

이 프로토콜은 공진 초음파 분광법(RUS)을 사용하여 압전 재료의 전체 세트 재료 상수의 온도 의존성을 측정하는 절차를 설명합니다.

풀 세트 재질 상수의 특성 및 공명 초음파​​ 분광법을 사용하여 압전 재료에 대한 그들의 온도 의존성

원고는 레이저 제한 해상도와 광발광(PL) 분광법을 모두 통합하는 포논 보조 준공진 형광 분광법의 방법을 설명합니다. 이 방법은 광학 포논을 사용하여 에너지 영역에서 원자와 같은 반도체 구조의 선폭 제한 해상도 스펙트럼을 제공합니다. 이 방법은 또한 단일 분광계 광학 분광학 설정으로 쉽게 실현할 수 있습니다.

높은 해상도 포논 도움을 준 공명 형광 분광학

여기에서 우리는 자료를 추정 총 내부 반사와 결합 된 광 음향 효과를 사용하여 광학 특성을 표면에 프로토콜을 제시한다. 이 기술 산장 기반 photoacoustics 그들의 광학 특성 물질 '두께 벌크 박막의 굴절률을 측정하는 계측 광 음향 시스템을 구축하고 탐색하는데 사용될 수있다.

사라져가는 필드를 기반 Photoacoustics : 광학 특성 평가 표면에

바나듐이 산화물 (VO2)의 박막 (100-1000 Å)는 사파이어 기판에 원자 층 증 착 (ALD)에 의해 창조 되었다. 이 따라 광학 속성은 VO2의 금속-절연체 전이 통해 특징 이었다. 측정 된 광학 속성에서 모델 VO2의 가변 굴절률을 설명 하기 위해 만들었습니다.

바나듐이 산화물 및 온도 따른 광 모델의 원자 층 증 착

여기, 우리는 photoexcited 분자는 열에서 주위 지역 구조의 변형의 관측 시간 해결 적외선 진동 분광학 및 전자 회절의 차동 감지 분석 프로토콜 제시 액체 크리스탈, 구조와이 광 물질의 역학 관계에 원자 관점 주는.

Photoresponsive 액정의 구조 역학을 관찰을 위한 새로운 기술

이 작품에서 우리는 위치와 상대 방향을 정밀하게 제어하여 초박형 층 2D 재료를 적층하여 새로운 결정 (반 데르 발스 이종 구조)을 만드는 데 사용되는 기술을 설명합니다.

정밀 회전 정렬을 통해 반 데르 발스 이종 구조 제작

포토닉 밴드 구조는 제한된 전자기 모드가 포토닉 크리스탈 내에서 전파되는 방식을 이해할 수 있게 해줍니다. 자기 원소를 통합하는 포토닉 크리스탈에서는 밀폐 및 공진 광학 모드와 같은 강화되고 수정된 자기 광학 활동이 수반됩니다. 우리는 푸리에 공간 현미경검사법에 의해 자기 광학 대역 구조를 추출하는 측정 절차를 기술합니다.

광나노구조체의 스펙트럼 및 각도 해결 된 자기 광학 특성 분석

여기서, 우리는 발광 하이퍼 스펙트럼 이미징 데이터를 얻고 하이퍼 스펙트럼 이미징 시스템을 사용하여 란탄 기반 단결정의 광학 이방성 기능을 분석하는 프로토콜을 제시합니다.

란탄제 기반 분자 단결정에서 광학 이방성 연구를 위한 도구로서의 하이퍼스펙트럼 이미징

배우세요 반데르발스 반도체의 직접 광학 전이를 압전 반사 분광법으로 정밀 분석하는 방법입니다. 주기적 변형 변조와 반사율 변화 측정을 통해 미크로미터 규모 매핑과 고신호대잡음비 스펙트럼을 얻을 수 있습니다.

반데르발스 층상 결정의 광학 전이의 압전 반사 분광법

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