• Title/Summary/Keyword: CdTe single crystal

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반도체 HgCdTe의 전자 밀도 분포와 결정 구조 (The electron density distribution and the structure of semiconductor HgCdTe)

  • Kook-Sang Park;Ky-Am Lee
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.388-394
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    • 1994
  • 단결정 Hg(1-x)Cd(x)Te (MCT,X=0,21)가 특수 제작된 고압로에서 Traveling Heater Method(THM)으로 성장되었다.X-선 회절 실험으로 MCT는 입방ZnS 구조임을 확인하였다. 측정된 격자상수는 $6.464 {\AA}$이엇으며, J.C.Wooley가 측정한 값과 비교하여 얻은 MCT의 성분비는 0.21이었다.MCT의 결정 구조를 분석하기 위하여 X-선 회절 강도로 부터 전자 밀도를 계산하였다.전자 분포 밀도도로 부터 MCT는 주로 공유 결합을 하고 있으며, 인접 원자들 상에는 사면체 구조를 이루고 있음을 알 수 있다. 격자 상수가 Vegard line으로 부터 편이 되는 원인은 성분비x가 증가될 때 원자간 거리 변화의 비선형적 증가로 판단되며, 이것은 결합 에너지와 관련될 것으로 추축된다.

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90% $Bi_2Te_3-10% Bi_2Se_3$ 단결정의 밴드갭 에너지와 열전특성 (Band-Gap Energy and Thermoelectric Properties of 90% $Bi_2Te_3-10% Bi_2Se_3$ Single Crystals)

  • 하헌필;현도빈;황종승;오태성
    • 한국재료학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.349-354
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    • 1999
  • Dopant를 첨가하지 않은 시료와 donor dopant로 $CdI_2$를 첨가한 $Bi_2Te_3-10%$ 단결정을 Bridgman법으로 성장시키고 Hall 계수, 전하이동도, 전기비저향, Seebeck 계수, 열전도도 빛 성능지수를 77~600K의 온도범위에서 측정하였다. Dopant를 첨가하지 않은 90% $Bi_2Te_3-10% Bi_2Se_3$ 단결정에서 포화정공농도는 $5.85\times10_{18}cm^{-3}$ 이고 degenerate 온도는 127K 이었£며, 전하 이동에 대한 산란인자는 -0.23 이고 전자이동도와 정꽁이동도의 비 ($\mu_e/\mu_h)$는 1.45 이었다. 90% $Bi_2Te_3-10% Bi_2Te_3$ 단결정의 OK 에서의 밴드갭 에너지는 0.200 eV 로서 $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$계 단결정에서눈 $Bi_2Se_3$의 놓도가 증가할수록 밴 드갭 에너지가 증가하였다. Donor dopant로 $CdI_2$를 첨가한 90% $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ 조성의 n형 단결정에서 성능지수의 최대값은 $CdI_2$를 0.05 wt% 첨가한 경우에 약 230K에서 $3.2\times10^{-3}/K$를 나타내었다.

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Splitting effect of photocurrent for $CdIn_2Te_4$ single crystal

  • You, Sang-Ha;Hong, Kwang-Joon
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.84-85
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    • 2009
  • The single crystals of p-$CdIn_2Te_4$ were grown by the Bridgman method without the seed crystal. From photocurrent measurements, it was found that three peaks, A, B, and C, correspond to the intrinsic transition from the valence band states of $\Gamma_7(A)$, $\Gamma_6(B)$, and $\Gamma_7(C)$ to the conduction band state of $\Gamma_6$, respectively. The crystal field splitting and the spin orbit splitting were found to be 0.2360 and 0.1119 eV, respectively, from the photocurrent spectroscopy. The temperature dependence of the $CdIn_2Te_4$ band gap energy was given by the equation of $E_g(T)=E_g(0)$ - $(9.43\times10^{-3})T^2$/(2676+T). $E_g(0)$ was estimated to be 1.4750, 1.7110, and 1.8229 eV at the valence band states of A, B, and C, respectively. The band gap energy of $p-CdIn_2Te_4$ at room temperature was determined to be 1.2023 eV.

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Hot-wall epitaxy 법에 의한 $Cd_{1-x}Mn_xTe$ 박막의 성장과 특성 (Hot-wall epitaxial growth and characterization of $Cd_{1-x}Mn_xTe$ films)

  • 황영훈;엄영호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.126-131
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    • 1999
  • Hot-wall epitaxy법으로 $Cd_{1-x}Mn_xTe$박막을 GaAs (100) 기판위에 성장시켰다. XRD 측정으로부터 CdTe/GaAs(100) 박막은 기판과 같은 (100)면의 단결정 박막으로, $Cd_{1-x}Mn_xTe$박막은 Mn의 조성비 x가 증가함에따라 다결정 박막으로 성장되었으며, 박막의 격자상수는 x의 증가에 따라 덩어리 결정의 경우와 비슷한 기울기로 감소함을 확인하였다. x의 변화에 대한 $Cd_{1-x}Mn_xTe$ 박막의 PL 측정으로부터 받개와 퍼텐셜 요동에 의하여 포획된 엑시톤의 재결합 피크인 $L_1$$L_2$를 관측하였으며, $L_1$피크는 x=0.09 시료에서만 관측되었고 x값이 증가하면 사라졌다. x $\ge$0.2의 경우에는 $L_2$피크가 강하게 나타나고 x$\ge$ 0.4에서는 $Mn^{2+}$이온의 intra 천이에 의한 2.0eV 근처의 피크가 강하게 나타났다. x>0.4에서 $Mn^{2+}$이온에 의한 2.0eV 피크는 pinning이 일어나 변화가 거의 없이 일정하였다.

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Bridgman법으로 성장한 CdIn2Te4 단결정의 광전류 온도 의존성 (Temperature dependence of photocurrent for CdIn2Te4 single crystal grown by Bridgman method)

  • 유상하;홍광준
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.157-157
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    • 2003
  • 수평 전기로에서 CdIn2Te4 다결정을 용융법으로 합성하고 Bridgman법으로 tetragonal structure의 c축에 평행한 CdIn2Te4 단결정을 성장시켰다. c축에 평행한 시료의 광흡수와 광전류 spectra를 293K에서 10K까지 측정하였다. 광흡수 spectra에 의해 band gap Eg(T)는 varshni공식에 따라 계산한 결과 1.4753eV-(7.78$\times$$10^{-3}$eV/K)T$^2$/(T+2155K)임을 확인하였다. Hall 효과는 van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 온도에 의존하는 운반자 농도와 이동도는 293K에서 각각 9.01$\times$$10^{16}$ /㎤, 219 $\textrm{cm}^2$/V.S였다. 광전류 스펙트럼으로부터 Hamilton matrix(Hopfield quasicubic mode)법으로 계산한 결과 crystal field splitting $\Delta$cr값이 0.2704 eV이며 spin-orbit $\Delta$so 값은 0,1465 eV임을 확인하였다. 10K일 때 광전류 봉우리들은 n=1일때 Al-, Bl-와 Cl-exciton 봉우리임을 알았다.

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EFFECT OF ANNEALING ON THE OPTICAL PROPERTY OF RF-SPUTTERED CdTe THIN FILM

  • Lee, Dong-Young;Lee, Soon-Il;Oh, Soo-Ghee
    • 한국표면공학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.666-672
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    • 1996
  • The optical property of CdTe thin film is important for applications such as the compound semiconductor type solar cells. CdTe films are prepared by RF sputtering at various substrate temperature between $25^{\circ}C$ and $300^{\circ}C$, then, annealed in argon gas environment at $400^{\circ}C$. The annealing process of the thin film caused variation in the film structure and the composition of films. The deformation of CdTe thin film was observed by X-ray diffractometry. After annealing, the grain size increased and the portion of the non-crystalline CdTe reduced. Futhermore, the structure of sputtered CdTe film grown at the substrate temperature more than $250^{\circ}C$ was enhanced in the (111) direction of zincblend structure. There was a discrepancy, in the spectroscopic ellipsometer spectrum, between the single crystal CdTe and the sputtered CdTe thin films, especially in the region over 3.2eV. An oxidation layer was found on the CdTe thin film by spectroscopic ellipsometry analysis.

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수직 Bridgman 방법으로 성장된 CdTe {111} 면의 결정학과 광발광 특성 (Photoluminescent and crystallographic characterization of CdTe {111} surfaces grown by the ertical Bridgman method)

  • 정태수;박은옥;유평렬;김택성;이훈;신영진;홍광준
    • 한국진공학회지
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    • 제8권3B호
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    • pp.297-301
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    • 1999
  • High quality CdTe single crystal for the solar cell fabrication was grown by vertical Bridgman method. The etch pits patterns of {111} surfaces of CdTe etched by Nakagawa solution was observed the {11} A composed of Cd atoms with typical triangle etch pits of pyramid mode. From the photoluminescence measurement of {111} A, we observed free exciton $(E_x)$ existing only high quality crystal and neutral acceptor bound exciton ($A^{\circ}$, X) having very strong peak intensity. Then, the full width at half maximum and binding energy of neutral acceptor bound exciton were 7 meV and 5.9 meV, respectively. By Haynes rule, and activation energy of impurity was 59meV. Therefore, the origins on impurity level acting as a neutral acceptor were associated Ag or Cu elements.

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수직 Bridgman법에 의한 CdTe 단결정의 성장과 특성 (Growth and characterization of CdTe single crystals by vertical Bridgman method)

  • 정용길;신호덕;엄영호;박효열;진광수
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.220-228
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    • 1996
  • 두 개의 siliconit 발열체를 써서 이단 전기로를 제작하여 수직 Bridgman법으로 CdTe 단결정을 성장시켰다. 상단전기로의 최고온부를 $1150^{\circ}C$로 고정시키고 하단전기로를 $800^{\circ}C$로 하였을 때, $22.51150^{\circ}C$/cm의 온도 기울기를 얻었다. 성장된 시료의 X$.$선 회절 실험으로부터 얻은 격자상수 $a_0$는 6.482$\AA$이었고, 실온에서 광흡수 측정으로부터 얻은 밴드갭 에너지는 1.478eV이었다. 광발광(PL) 실험으로부터, 구속된 엑시톤 방출 피크가 각각 ($A^0$, X) (1.5902, 1.5887ev), (h,$D^o$) (1.5918 eV) 그리고 ($D^o$, X) (1.5928, 1.5932 eV)의 방출 피크로 분리되는 것을 확인할 수 있었으며, 중성주개와 중성받개의 결합에너지와 이온화에너지를 계산하였다.

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Traveling heater method에 의해 성장된 Bi2Te2.7Se0.3의 열전특성 (Thermoelectric properties of Bi2Te2.7Se0.3 grown by traveling heater method)

  • 노임준;현도빈;김진상
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.135-139
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    • 2015
  • 단결정 ingot 성장기술 중 하나인 traveling heater method(THM) 기술을 이용하여 n형 열전소재인 $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ 고용체화합물을 성장하였다. 고용체 화합물내 $CdCl_2$$SbI_3$을 첨가하여 dopant의 영향을 확인하였고 각각의 dopant의 최적의 첨가량[$CdCl_2$ 0.1 wt%(Z: $2.73{\times}10^{-3}/K$), $SbI_3$ 0.05 wt%(Z: $2.29{\times}10^{-3}/K$)]을 확인하였다. THM 기술을 통해 성장된 ingot의 각 부위별 열전특성을 확인해 본 결과 주요 인자들의 표준편차가 낮은 매우 균질화된 특성을 보였다. 또한 $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ 고용체화합물의 비등방성 지수와 dopant와의 관계를 확인하기 위하여 $90(Bi_2Te_3)10(Bi_2Se_3)$ 조성의 고용체화합물에 donor dopant로서 $CdCl_2$(0.05~0.1 wt%)을 첨가하여 dopant의 증가에 따른 비등방성 지수의 변화를 확인해본 결과 dopant가 증가함에 따라 비등방성 지수가 변하는 것을 확인하였고 이러한 비등방성 지수의 변화가 실제 열전성능에 크게 영향을 미치는 것을 확인하였다.