HWE법에 의해 성장된 MgGa2Se4 단결정 박막의 광전도 특성 (Photoconductivity Properties for MgGa2Se4 Single Crystal Thin Films Grown by Using Hot Wall Epitaxy)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 62권 / 9호 / 1022 ~ 1029페이지
· 저자명 : 김혜정, 정준우, 홍광준

초록

HWE 방법에 의해 MgGa2Se4 단결정 박막을 GaAs(100) 기판 위에성장시켰다. 증발원과 기판의 온도를 각각 610 ℃, 400℃로 하여 성장시킨 MgGa2Se4 단결정 박막의 이중 결정X-선 요동곡선 (DCRC)의 반폭치(FWHM)값이 212 arcsec 가장 작았다. Van der Pauw 방법으로 Hall 효과를 측정하여 운반자 농도의 ln n 대(1/T)에서 구한 활성화에너지는 79.8 meV로 측정되었다. Hall 이동도의온도 의존성은 10 K에서 130 K까지는 T^{3/2}에 따라 증가하여 불순물산란에 기인하고, 130 K에서 293 K까지는 $T^{-3/2}$에 따라 감소하여격자산란에 기인한 것으로 고찰되었다. 광전도셀의 특성으로 spectral response, 최대 허용소비전력(MAPD), 광전류와 암전류(pc/dc)의 비 및응답시간을 측정하였다. Se 증기분위기에서 열처리한 광전도셀의 경우,감도()는 0.98, pc/dc은 1.42 × 10^7, 그리고 최대허용소비전력(MAPD)은 331 mW, 오름시간(rise time)은 10 ms,내림시간(decay time)은 9.6 ms로 가장 좋은 광전도 특성을 얻었다.

영어초록

MgGa2Se4 single crystal thin films are grown on GaAs wafers by usign a hot wall epitaxy method (HWE). The source and the substrate temperatures are 600 ℃ and 430 ℃ respectively. The crystalline structures of the epilayers are investigated by using double crystal X-ray diffraction(DCXD). The Hall effect is measured by using the van der pauw method and the dependences of the carrier density and mobility on the temperature are studied. From Hall dates, the mobility increases with increasing temperature in the temperature range from 10 K to 130 K because of impurity scattering and decreases with increasing temperature in the temperature range from 130 K to 293 K because of lattice scattering. For applications of the thin films to photoconductive cells, we measure the sensitivity (τ), the ratio of the photocurrent to the dark current (pc/dc), the maximum allowable power dissipation (MAPD), and the response time. The results indicate that the photoconductivity is the best for the samples annealed in Se vapor rather than in Mg vapor, Ga vapor, air or vacuum. A sensitivity of 0.98, a pc/dc of 1.42 × 10^7, a MAPD of 331 mW, and a rise and a decay times of 10 ms and 9.6 ms, respectively, are obtained.

참고자료

· 없음