GaAs(001) 기판위에 에피성장된 CdTe 박막의 격자변형 효과에 대한 분광타원해석적 연구 = Ellipsometric Study of Strain Effect in Epitaxial CdTe Grown on GaAs(001)

국문 초록 (Abstract)

GaAs(00l) 기판, 위에 hot-wall epitaxy 방법을 이용하여 4.2 및 8.5 μm의 두께로 성장되어진 CdTe 박막들에 대하여 분광타윈해석법을 이용한 유진함수를 1.6 ~ 4.1 eV 영역에서 측정하여 bulk CdTe(00l) 시료에서의 측정 결과와 비교하였다. 측정 결과들에 대한 분석 결과 박막들에 대한 E1 및 E1+△1 밴드간 전이에너지가 bulk CdTe에서의 위치인 3.3 및 3.8 eV와 비교하여 고에너지 쪽으로 이동하는 것이 발견되었다. 이와 같은 전이구조의 이동에 대한 정량적인 분석을 위하여 유전함수의 2차 미분값들에 대한 critical-pointl해석을 수행하였고 그 결과 두 밴드간 전이구조의 에너지기 4.2-μm 박막의 경우 bulk CdTe에서의 값과 비교하여 8 meV만큼 고에너지 쪽으로 이동함을 알아내었다. 이와 같은 밴드간 전이의 critical-point 에너지 이동은 CdTe 박막에 대한 격자변형 텐소의 hydrostatic 성분에 의한 것으로 해석되어지며 shear 성분의 경우는 매우 큰 spin-orbit splitting(△1)의 값으로 인하여 에너지 이동에 기여함이 무시할 만한 것으로 해석되어진다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Ellipsometrically measured dielectric functions of CdTe films grown on GaAs(00l) substrates by hot-wall epitaxy to thicknesses of 4.2 and 8.5 μm have been compared with those of a (00l)-oriented bulk CdTe in the 1.6~4.1 eV region. It is found that for the films the E1 and E1+△l interband structures near 3.3 and 3.8 eV respectively in the dielectric function spectra tend to shift to slightly higher photon energies compared to those of the bulk. A critical-point analysis of the two interband structures has been performed for the second derivatives of the dielectric function spectra. The critical-point energies of the two, structures for the 4.2-μm film are found to shift to higher energies by 8 meV from those for the bulk. The critical-point energy shifts can be explained in terms of the widening of the energy gap between the conduction and valence bands due to the hydrostatic contribution of the strain tensor in the film with the shear contribution unresolved due to the large spin-orbit splitting △1