A stoichiometric mixture of evaporating materials for $CuGaSe_2$ single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. Using extrapolation method of X-ray diffraction patterns for the polycrystal $CuGaSe_2$, it was found tetragonal structure whose lattice constant $a_0$ and $c_0$ were $5.615{\AA}$ and $11.025{\AA}$, respectively. To obtain the single crystal thin films, $CuGaSe_2$ 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 $610^{\circ}C$ and $450^{\circ}C$, 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 $CuGaSe_2$ single crystal thin films measured with Hall effect by van der Pauw method are $5.01\times10^{17}cm^{-3}$ and $245cm^2/V{\cdot}s$ at 293K. respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $CuGaSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g$(T)=1.7998 eV-($8.7489\times10^{-4}$ eV/K)$T^2$/(T+335K). After the as-grown $CuGaSe_2$ single crystal thin films was annealed in Cu-, Se-, and Ga-atmospheres, the origin of point defects of $CuGaSe_2$ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K. The native defects of $V_{CU},\;V_{Se},\;Cu_{int}$ and $Se_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donors or acceptors type. And we concluded that the heat-treatment in the Cu-atmosphere converted $CuGaSe_2$ single crystal thin films to an optical n-type. Also, we confirmed that Ga in $CuGaSe_2$/GaAs did not form the native defects because Ga in $CuGaSe_2$ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.
A stoichiometric mixture of evaporating materials for CuGaSe2 single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. Using extrapolation method of X-ray diffraction patterns for the polycrystal CuGaSe2, it was found tetragonal structure whose lattice constant at and co were 5.615 ${\AA}$ and 11.025 ${\AA}$, respectively. To obtain the single crystal thin films, CuGaSe2 mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the hot wall epitaxy (MWE) system. The source and substrate temperatures were Slot and 450$^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (UXD). The carrier density and mobility of CuGaSe2 single crystal thin films measured with Hall effect by van der Pauw method are 5.0l${\times}$10$\^$17/ cm$\^$-3/ and 245 $\textrm{cm}^2$/V$.$s at 293K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the CuGaSe2 obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, Eg(T) = 1.7998 eV - (8.7489${\times}$10$\^$-4/ eV/K)T$^2$/(T + 335 K. After the as-grown CuGaSe2 single crystal thin films was annealed in Cu-, Se-, and Ca-atmospheres, the origin of point defects of CuGaSe2 single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K The native defects of V$\_$CU/, V$\_$Se/, Cu$\_$int/, and Se$\_$int/ obtained by PL measurements were classified as a donors or accepters type. And we concluded that the heat-treatment in the Cu-atmosphere converted CuGaSe2 single crystal thin films to an optical n-type. Also, we confirmed that Ga in CuGaSe2/GaAs did not form the native defects because Ga in CuGaSe2 single crystal thin films existed in the form of stable bonds.
A stoichiometric mixture of evaporating materials for $CuGaSe_2$ single crystal am films was prepared from horizontal electric furnace. Using extrapolation method of X-ray diffraction patterns for the polycrystal $CuGaSe_2$, it was found tetragonal structure whose lattice constant $a_0$ and $c_0$ were $5.615\;{\AA}\;and\;11.025\;{\AA}$, respectively. To obtain the single crystal thin films, $CuGaSe_2$ 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 $610^{\circ}C$ and $450^{\circ}C$, 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 $CuGaSe_2$ single crystal thin films measured with Hall effect by van der Pauw method are $9.24{\times}10^{16}\;cm^{-3}$ and $295\;cm^2/V{\cdot}s$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $CuGaSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)\;:\;1.7998\;eV\;-\;(8.7489\;{\times}\;10^{-4}\;eV/K)T^2(T\;+\;335\;K)$. After the as-grown $CuGaSe_2$ single crystal thin films was annealed in Cu-, Se-, and Ga-atmospheres, the origin of point defects of $CuGaSe_2$ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K. The native defects of $V_{CU}$, $V_{Se}$, $CU_{int}$, and $Se_{int}$, obtained by PL measurements were classified as a donors or accepters type. And we concluded that the heat-treatment in the Cu-atmosphere converted $CuGaSe_2$ single crystal thin films to an optical n-type. Also, we confirmed that Ga in $CuGaSe_2/GaAs$ did not form the native defects because Ga in $CuGaSe_2$ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.
A stoichiometric mixture of evaporating materials for $AgGaS_2$ single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. To obtain the single crystal thin films. $AgGaS_2$ 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 $590^{\circ}C$ and $440^{\circ}C$, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $AgGaS_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=2.7284 eV-(8.695{\times}10^{-4} eV/K)T^2/(T+332 K)$. After the as-grown $AgGaS_2$ single crystal thin films was annealed in Ag-, S-, and Ga-atmospheres, the origin of point defects of $AgGaS_2$ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K.
To obtain the single crystal thin films, $CuGaSe_2$ 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 $610^{\circ}C$ and $450^{\circ}C$, respectively. After the as-grown $CuGaSe_2$ single crystal thin films was annealed in Cu-, Se-, and Ga-atmospheres, the origin of point defects of $CuGaSe_2$ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K. The native defects of $V_{CU}$, $V_{Se}$, $Cu_{int}$, and $Se_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donors or acceptors type. And we concluded that the heat-treatment in the Cu-atmosphere converted $CuGaSe_2$ single crystal thin films to an optical n-type. Also, we confirmed that Ga in $CuGaSe_2$/GaAs did not form the native defects because Ga in $CuGaSe_2$ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.
$AgGaSe_2$ single crystal thin films grown by using hot wall epitaxy (HWE) system. The single crystal thin films were investigated by photoluminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD) measurement. From the photoluminescence measurement of $AgGaSe_2$ single crystal thin film, we observed free excition ($E_x$) observable only in high quality crystal and neutral bound exciton ($D^{\circ}$,X) having very strong peak intensity. And, the full width at hall maximum and binding energy of neutral donor bound excition were 8 meV and 14.1 meV, respectively. By Haynes rule, an activation energy of impurity was 141 meV.
$AgInS_2$ single crystal thin filmsl was deposited on throughly etched semi-insulator GaAs(100) substrate by the Hot Wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperature were $680^{\circ}C$ and $410^{\circ}C$ respectively, and the thickness of the single crystal thin films is $6{\mu}m$. From the photocurrent spectrum by illumination of perpendicular light on the c-axis of the $AgInS_2$ single crystal thin film, we have found that the values of spin orbit coupling ${\Delta}So$ and the crystal field splitting ${\Delta}Cr$ were 0.0098 eV and 0.15 eV at 10 K, respectively. In order to explore the applicability as a photoconductive cell, we measured the sensitivity ($\gamma$), the ratio of photocurrent to darkcurrent (pc/dc), maximum allowable power dissipation (MAPD), spectral response and response time. The result indicated that the samples annealed in S vapour the photoconductive characteristics are best. Therefore we obtained the sensitivity of 0.98, the value of pc/dc of $1.02{\times}10^6$, the MAPD of 312 mW, and the rise and decay time of 10.4ms and 10.8ms respectively.
AgGaS₂ 단결정 박막을 수평 전기로에서 합성한 AgGaS₂ 다결정을 증발원으로하여, hot wall epitaxy(HWE) 방법으로 증발원과 기판(반절연성-GaAs(100))의 온도를 각각 590℃, 440℃로 고정하여 성장하였다. 이때 단결정 박막의 결정성은 광발광 스펙트럼과 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)으로 부터 구하였다. AgGaS₂의 광흡수 스펙트럼으로부터 구한 온도에 의존하는 에너지 밴드갭 E/sub g/(T)는 Varshni 공식에 fitting한 결과 E/sub g/(T) = 2.7284 eV - (8.695×10/sup -4/ eV/K)T²/(T + 332 K)를 잘 만족하였다. 성장된 AgGaS₂ 단결정 박막을 Ag, Ga, S 분위기에서 각각 열처리하여 10K에서 photoluminescience(PL) spectrum을 측정하여 점 결함의 기원을 알아보았다. PL 측정으로 부터 얻어진 V/sub Ag/, V/sub s/, Ag/sub int/, 그리고 S/sub int/는 주개와 받개로 분류되어졌다. AgGaS₂ 단결정 박막을 Ag 분위기에서 열처리하면 n형으로 변환됨을 알 수 있었다. 또한, Ga 분위기에서 열처리하면 열처리 이전의 PL 스펙트럼을 보이고 있어서. AgGaS₂ 단결정 박막에서 Ga은 안정된 결합의 형태로 있기 때문에 자연 결함의 형성에는 관련이 없음을 알았다.
To obtain the single crystal thin films, $CuInSe_2$, mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the hot wail epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperatures were 620$^{\circ}C$ and 410$^{\circ}C$, 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 mobilily of $CuInSe_2$ single crystal thin films measured with Hall effect by van der Pauw method are $9.62\times10^{16}$$cm^{-3}$ and $296cm^2/V{\cdot}s$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the CulnSe$_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation E$_g$(T) = 1.1851 eV - ($8.99\times10^{-4}$ ev/K)T$_2$/(T + 153K). After the as-grown $CuInSe_2$ single crystal thin films was annealed in Cu-, Se-, and In-atmospheres the origin of point defects of $CuInSe_2$ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K. The nat ive defects of V$_{Cu}$, $V_{Se}$, Cu$_{int}$, and $Se_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donors or accepters type. And we concluded that the heat-treatment in the Cu-atmosphere converted $CuInSe_2$ single crystal thin films to an optical n-type. Also, we confirmed that In in $CuInSe_2$/GaAs did not form the native defects because In in $CuInSe_2$ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.
The one of important requisites for fabricating molecular electronic device is the single crystal direction of bottom substrate nowadays. [1,2]. We obtain the optimum SAM result when the Au crystal is <111> structure for Self-Assembled molecular. To get the <111> crystal Au, we generally repeat heating and cooling course after evaporating Au [3]. However, we can fabricate <111> crystal Av thin film except post treatment because we simultaneously evaporate and anneal using Effusion Cell. In this paper, we study on thin film growth of <111> crystal Au as bottom electrode which is essential for Self-Assembled molecular by Effusion Cell and analyze crystal structure, thickness, surface conductivity and so on as each process condition.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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