KCI등재
Hot Wall Epitaxy(HWE)법에 의한 BaIn<sub>2</sub>S<sub>4</sub> 단결정 박막 성장과 광전도 특성 = Growth and optical conductivity properties for BaIn<sub>2</sub>S<sub>4</sub> single crystal thin film by hot wall epitaxy
저자
정경아 (조선대학교 물리학과) ; 홍광준 (조선대학교) ; Jeong, Kyunga ; Hong, Kwangjoon
발행기관
학술지명
한국결정성장학회지(Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology )
권호사항
발행연도
2015
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
173-181(9쪽)
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A stoichiometric mixture of evaporating materials for $BaIn_2S_4$ single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. To obtain the single crystal thin films, $BaIn_2S_4$ 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 $620^{\circ}C$ and $420^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of $BaIn_2S_4$ single crystal thin films measured from Hall effect by van der Pauw method are $6.13{\times}10^{17}cm^{-3}$ and $222cm^2/v{\cdot}s$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $BaIn_2S_4$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=3.0581eV-(3.9511{\times}10^{-3}eV/K)T^2/(T+536K)$. The crystal field and the spin-orbit splitting energies for the valence band of the $BaIn_2S_4$ have been estimated to be 182.7 meV and 42.6 meV, respectively, by means of the photocurrent spectra and the Hopfield quasicubic model. These results indicate that the splitting of the ${\Delta}so$ definitely exists in the ${\Gamma}_5$ states of the valence band of the $BaIn_2S_4/GaAs$ epilayer. The three photocurrent peaks observed at 10 K are ascribed to the $A_1$-, $B_1$-exciton for n = 1 and $C_{24}$-exciton peaks for n = 24.
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