Крайове поглинання тонких плівок –Ga2O3
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.16.2.302-306Ключові слова:
оксид галію, тонкі плівки, край фундаментального поглинанняАнотація
Методом оптичної спектроскопії досліджено область фундаментального поглинання тонких плівок b–Ga2O3, отриманих методом високочастотного іонно-плазмового розпилення. Встановлено, що оптична ширина забороненої зони Eg зростає від 4.60 еВ для плівок, відпалених в кисні до 4.65 еВ для плівок, відпалених у аргоні і до 5.20 еВ після відновлення відпалених плівок у атмосфері водню. Оцінено зведену ефективну масу вільних носіїв заряду у плівках b–Ga2O3 після відпалу плівок та після відновлення у водні. Встановлено, що концентрація носіїв заряду після відпалу в аргоні становить 7.30´1017 см–3, та після відновлення у водні –2.62´1019 см–3, що характерне для вироджених напівпровідників. Показано, що зсув краю фундаментального поглинання в тонких плівках b–Ga2O3 після відпалу в аргоні та після відновлення у водні зумовлений ефектом Бурштейна-Мосса.
Посилання
[2] J.-T. Yan, C.-T. Lee, Sensors and Actuators B 143 (1), 192 (2009).
[3] M. Passlack, M. Hong, E. F. Schubert, J. R. Kwo, J. P. Mannaerts, S. N. G. Chu, N. Moriya, F. A. Thiel, Appl. Phys. Lett. 66 (5), 625 (1995) .
[4] J.-G. Zhao, Z.-X. Zhang, Z.-W. Ma, H.-G. Duan, X.-S. Guo, E.-Q. Xie, Chinese Phys. Lett. 25 (10), 3787 (2008).
[5] K. Shimamura, E. G. Víllora, T. Ujiie, K. Aoki, Appl. Phys. Lett. 92 (20), 201914 (2008).
[6] P. Wellenius, A. Suresh, J. V. Foreman, H. O. Everitt, J. F. Muth, Mater. Sci. Eng. B 146, 252 (2008).
[7] T. Minami, T. Shirai, T. Nakatani, T. Miyata, Jpn. J. Appl. Phys. 39 (6A), L524 (2000).
[8] T. Miyata, T. Nakatani, T. Minami, Thin Sol. Films 373 (1–2), 145 (2000).
[9] A. Ortiz, J. C. Alonso, E. Andrade, C. Urbiola, J. Electrochem. Soc. 148 (2), F26 (2001).
[10] Z. Ji, J. Du, J. Fan, W. Wang, Opt. Mater. 28 (4), 415 (2006).
[11] M. F. Al-Kuhaili, S. M. A. Durrani, E. E. Khawaja, Appl. Phys. Lett. 83 (22), 4533 (2003).
[12] H. W. Kim, N. H. Kim, Appl. Surf. Sci. 230 (1–4), 301 (2004).
[13] V. M. Kalygina, A. N. Zarubin, V. A. Novikov, Y. S. Petrova, O. P. Tolbanov, A. V. Tyazhev, S. Y. Tsupyy, T. M. Yaskevich, FTP 47 (5),
598 (2013).
[14] R. Swanepoel, J. Phys. E: Sci. Instrum. 16, 1214 (1983).
[15] A. S. Valeev, Opt. and Spectr. 15 (4), 500 (1963).
[16] I.M. Tsydilkovskiy, Band structure of semiconductors (Nauka, M., 1978).
[17] Zh. Pankov, Optical processes in semiconductors (Mir, M., 1973).
[18] H. L. Hartnagel, A. L. Dawar, A. K. Jain, C. Jagadish. Semiconducting Transparent Thin Films (Bristol, Institute of Physics Publishing, 1995).
[19] T. P. McLean, Prog. Semicond. 5, 53 (1960).
[20] B. F. Ormont, Introduction to physical chemistry and crystal chemistry of semiconnductors (Vysshaya shkola, M., 1973).
[21] N. Ueda, H. Hosono, R. Waseda, H. Kawazoe, Appl. Phys. Lett. 71 (4), 933 (1997).
[22] M. J. Gadre, T. L. Alford, Appl. Phys. Lett. 99, 051901 (2011).
