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수평 전기로에서 CdIn2S4 다결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy)방법으로 CdIn2S4 단결정 박막을 반절연성 GaAs (100)기판에 성장시켰다. CdIn2S4 단결정 박막의 성장 조건은 증발원의 온도 630 ℃, 기판의 온도 420 ℃였고 성장 속도는 0.5 ㎛/hr였다. CdIn2S4 단결정 박막의 결정성의 조사에서 10 K에서 광발광(photoluminescence) 스펙트럼이 463.9 nm (2.6726 eV)에서 exciton emission 스펙트럼이 가장 강하게 나타났으며, 또한 이중 결정 X-선 요동 곡선(DCRC) 의 반폭치(FWHM)도 127 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. Hall 효과는 van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 온도에 의존하는 운반자 농도와 이동도는 293K에서 각각 9.01 × 1016 /cm3, 219 cm2/V·s였다. CdIn2S4 /SI(Semi-Insulated) GaAs(100) 단결정 박막의 광흡수와 광전류 spectra를 293K에서 10K까지 측정하였다. 광흡수 스펙트럼으로부터 band gap Eg(T)는 Varshni 공식에 따라 계산한 결과 2.7116eV - (7.74×10-4eV/K)T2/(T+434K)이었으며 광전류 스펙트럼으로부터 Hamilton matrix(Hopfield quasicubic mode)법으로 계산한 결과 crystal field splitting Δcr값이 0.1291 eV이며 spin-orbit Δso값은 0.0248 eV임을 확인하였다. 10K일 때 광전류 봉우리들은 n = 1일때 A1-, B1-와 C1-exciton 봉우리임을 알았다.


A stoichiometric mixture of evaporating materials for CdIn2S4 single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. To obtain the single crystal thin films, CdIn2S4 mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the Hot Wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperatures were 630℃ and 420℃, respectively. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of CdIn2S4 single crystal thin films measured with Hall effect by van der Pauw method are 9.01×1016 cm-3 and 219 cm2/V·s at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the CdIn2S4 obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, Eg(T) = 2.7116 eV - (7.74× 10-4 eV)T2/(T+ 434). The crystal field and the spin-orbit splitting energies for the valence band of the CdIn2S4 have been estimated to be 0.1291 eV and 0.0248 eV, respectively, by means of the photocurrent spectra and the Hopfield quasicubic model. These results indicate that the splitting of the Δso definitely exists in the Γ5 states of the valence band of the AgInS2/GaAs epilayer. The three photocurrent peaks observed at 10K areascribed to the A1-, B1-, and C1-exciton peaks for n = 1.