The Study of Growth and Photoconductive Characterization of $AgInS_2$ Single Crystal Thin Film by Hot Wall Epitaxy

Hot Wall Epitaxy(HWE) 방법에 의한 $AgInS_2$ 단결정 박막 성장과 광전도 특성

수평 전기로에서 AgInS2 다결정을 합성하여 HWE 방법으로 AgInS2 단결정 박막을 반절연성 GaAs(100) 위에 성장하였다. AgInS2 단결정 박막은 증발원과 기판의 온도를 각각 680℃, 410℃로 성장하였다. 이때 단결정 박막의 결정성이 10 K에서 측정한 광발광 스펙트럼은 597.8 nm(2.0741 eV) 근처에서 엑시톤 방출 스펙트럼이 가장 강하게 나타났으며, 또한 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 121 arcsec로 가장 작게 측정되어 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. Hall 효과는 van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 온도에 의존하는 운반자 농도와 이동도는 293 K에서 각각 9.35×1023개/㎥, 2.94×10-2㎡/V·s였다. AgInS2 단결정 박막의 광전류 단파장대 봉우리들로부터 10 K에서 측정된 ΔCr(crystal field splitting)은 0.15eV, ΔSo(spin orbit coupling)는 0.0089 eV였다. 광전도 셀로서 응용성을 알아보기 위해 감도(γ), pc/dc(photocurrent/darkcurrent), 최대허용소비전력(maximum allowable power dissipation: MAPD), 응답시간(response time)등을 측정한 결과, S 증기 분위기에 열처리한 광전도 셀의 경우 γ=0.98, pc/dc=1.02×106, MAPD=312 mW, 오름시간(rise time)=10.4 ms, 내림시간(decay time)=10.8 ms로 가장 좋은 특성을 얻었다.