The study on the cystallization and electrical properties of Ge-Se-Bi system chalcogenide glasses

Ge-Se-Bi chalcogenide glass의 비정질 및 결정화에 따른 전기전도도의 변화

Amorphous Semicondyctor로서 Chalcogenide계의 Ge-Se-Bi계 비정질화와 결정화 실험을 통하여 전기전도도를 평가코자 하였다. 시료의 조성범위는 G $e_{15-25}$S $e_{65-85}$B $i_{2.5-15B}$의 범위에서 5N의 Ge, Se, Bi metal분말을 사용하였다. 시료는 석영관에 진공 장입후 용융시켜 비정질화 하였다. 이때 열처리 조건은 1000.deg.C에서 10시간 동안 가열하였으며 급냉 조건은 3834.deg.C/sec로 처리하였다. 비정질 sample의 결정화는 결정핵을 형성 시킨 후 온도 변화 및 시간의 변화를 주면서 결정을 성장시켰으며 이때 B $i_{2}$S $e_{3}$와 GeS $e_{2}$ 결정상을 관찰 할 수 있었다. 박막화는 위의 실험에 사용된 Bulk sample을 사용하여 박막을 제작하였으며 유리화 영역은 Ge 15 at%, Se 70 at% 이상, Bi가 10 at% 이하일 때 비정질화가 용이하였다. Bulk의 경우 Ge를 20 at%로 고정시 Bi의 at% 함량이 증가함에 따라 전기전도도가 증가했으며 Bi가 7.5 at%이상일때 급격한 전도도의 증가를 가져왔다. 박막의 경우엔 Bulk sample보다 Bi의 함량이 증가시 더욱 큰 전도도의 증가를 가져왔다. G $e_{20}$S $e_{77.5}$B $i_{2.5}$ 저성의 결정화 경우 330.deg.C에서 4hr 유지시킨 경우가 가장 양호하였다.다.하였다.다.