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김화택(Wha-Tek Kim),윤창선(Chang-Sun Yun),김창대(Chang-Dae Kim),최성휴(Sung-Hyu Choi),진문석(Moon-Seog Jin),박태영(Tae-Young Park),박광호(Kwang-Ho Park) 한국진공학회(ASCT) 1997 Applied Science and Convergence Technology Vol.6 No.1
순수한 ZnAl₂S₄, ZnAl₂Se₄, CdAl₂S₄, CdAlSe₄ 및 cobalt와 erbium을 불순물로 첨가한 이들 단결정을 화학수송법으로 성장시켰다. 성장된 단결정의 결정구조, 격자상수, 광학적 energy gap, photoluminescence 특성 등을 측정하여 광학적 전이 기구를 규명하였다. Undoped, cobalt-doped and erbium-doped ZnAl₂S₄, ZnAl₂Se₄, CdAl₂S₄, and CdAl₂Se₄ single crystals were grown by the chemical transport reaction method. The crystal structures, the lattice constants, the optical energy gaps, and the photoluminescence properties of these single crystals were investigated. Also, the optical transition mechanisms by the impurities of cobalt and erbium were identified from these results.
IB - Al - VIB₂ 및 IB - Al - VIB₂ : Co²+ 결정의 광학적 특성연구
김화택(Wha-Tek Kim),김창대(Chang-Dae Kim),윤창선(Chang-Sun Yum),진문석(Moon-Seog Jin),최성휴(Sung-Hyu Choi) 한국진공학회(ASCT) 1995 Applied Science and Convergence Technology Vol.4 No.3
I^B-Al-VI^B₂ 및 I^B-Al-VI^B₂ : Co^(2+) 결정을 고순도 원소를 출발 물질로 하고 iodine을 수송 매체로 사용하여 chemical transport reaction method로 성장시켰다. 성장된 결정의 결정구조는 chalcopyrite 구조였으며, energy gap은 direct band gap으로 3.514~1.813 eV 정도로 주어졌으며, cobalt를 불순물로 첨가할 때 energy gap은 감소하였다. I^B-Al-VI^B₂ : Co²+ 결정에서 첨가된 cobalt가 모체 결정의 T_d symmetry site에 Co²+ ion으로 위치하여, Co²+ ion의 energy 준위 사이의 전자전이에 기인하는 불순물 광흡수 peaks가 나타났다. 이 불순물 광흡수 peaks에 결정장 이론을 적용하여 구한 lst-order spin-orbit coupling parameter(λ)는 -183~-189 ㎝-¹ 정도였고, 2nd-order spin-orbit coupling parameter(P)는 225~239㎝-¹ 정도였으며, crystald parameter(D_q)는 328~385㎝-¹, Racah parameter(B)는 531~552㎝-1¹ 정도였다. Crystals of I^B-Al-VI^B₂ and I^B-Al-VI^B₂ : Co²+ were prepared by the chemical transport reaction method using iodine as a transporting agent from high-purity constituent elements as starting materials. It has been found that these crystals have a chalcopyrite structure and the direct band gaps are ranging from 1.813 to 3.514 eV. When a cobalt is introduced as an impurity, it has been observed that the direct band gap decreases. We observed impurity optical absorption peaks due to the electronic transitions of Co²+ ions with T_d symmetry sites of I^B-Al-VI^B₂, host lattices. On the basis of our experimental results, we calculated various parameters using crystal-field theory. The values are given by -183~-189 ㎝-¹ for the 1st-order spin-orbit coupling parameter, 225-239 ㎝-¹, for the 2nd-order spin-orbit coupling parameter, 328-385 ㎝-¹ for the crystal-field parameter, and 531-552 ㎝-¹ for the Racah parameter, respectively.