TIGaSe2(1-x)S2x yarıiletken kristallerinin büyütülmesi ve yasak enerji aralığının sıcaklığa bağlı değişiminin incelenmesi

Abstract

ÖZET TlGaSe2(i-X)S2x tek kristalleri Bridgman-Stockbarger kristal büyütme metoduyla büyütüldü. Soğurma ölçüleri TlGaSe2(i-x)S2x (TlGaSeî, x=0.2, x=0.4, x=0.6, x=0.8 ve TlGaS2) numunelerinde 10-320 K sıcaklık aralığında alındı. Direkt ve indirekt enerji aralıkları sıcaklığın fonksiyonu olarak incelendi. Sıcaklıkla değişim az olduğunda 20 K'lik çok olduğunda 5 ve 10 K'lik adımlarla ölçüler alındı. TlGaSe2(i-X)S2x numunelerinin 10 K sıcaklığında, direkt enerji aralıkları sırasıyla 2.294 eV, 2.398 eV, 2.445 eV, 2.463 eV, 2.531 eV, 2.547 eV ve indirekt enerji aralıkları 2.148 eV, 2.252 eV, 2.305 eV, 2.432 eV, 2.442 eV ve 2.501 eV'dir. TlGaSe2(i-x)S2x (TlGaSe2, x=0.2, x=0.4, x=0.6, x=0.8 ve TlGaS2) tek kristalleri için hesaplanmış fonon enerjileri sırasıyla 0.039 eV, 0.051 eV, 0.021 eV, 0.006 eV, 0.006 eV ve 0.009 eV'dir. Direkt ve indirekt yasak enerji aralığında 90-100 K, 100 K, 100-120 K, 160-180 K, 220-240 K ve 240-250 K sıcaklıklarında ani değişiklikler gözlendi. Bu değişimler faz geçişi olarak yorumlandı.

SUMMARY TlGaSe2(i-X)S2x single crystals were grown by the Bridgman-Stockbarger method. The absorption measurements were performed in TlGaSe2(i-X)S2x (TlGaSe2, x=0.2, x=0.4, x=0.6, x=0.8 and TlGaS2) samples in the temperature range 10-320 K. The direct and indirect energy band gaps were studied as a function of the temperature. The measurements were performed with steps of 20 K where the changes were small, and with steps of 5 and 10 K where the changes were large in the direct and indirect band gaps energies. The direct band gaps of TlGaSe2(i.x>S2X are 2.294 eV, 2.398 eV, 2.445 eV, 2.463 eV, 2.531 eV, 2.547 eV and the indirect band gaps are 2.148 eV, 2.252 eV, 2.305 eV, 2.432 eV, 2.442 eV and 2.501 eV, at 10 K, respectively. The phonon energies calculated for TlGaSe2(i-X)S2X (TlGaSe2, x=0.2, x=0.4, x=0.6, x=0.8, and TlGaS2) are 0.039 eV, 0,051 eV, 0.021 eV, 0.006 eV, 0.006 eV and 0.009 eV, respectively. The abrupt changes were observed in the direct and indirect band gaps at temperatures 90-100 K, 100 K, 100-120 K, 160-180 K, 220-240 K and 240-250 K. These changes were interpreted as phase transformation temperatures.