목 적: Ⅱ-Ⅲ2-Ⅵ4형 반도체 가운데 고용체 화합물에 대한 연구의 하나로 Ⅵ족인 S, Se를 상호 교환하여 성장시킨 ZnAl2Se3.6S0.4 고용체의 구조 및 광 발광 메카니즘을 규명하였고, 이로부터 광학적 energy band gap의 온도의존성과 기초적 열역학 함수를 추정고자 한다. 방 법: ZnAl2Se3.6S0.4 단결정은 수송매체로서 iodine을 이용한 화학수송법(CTR)으로 단결정을 성장시켰 다. 단결정을 성장시키기 위하여 시료 출발측을 950 ℃, 성장측을 850 ℃로 하여 7일간 성장시켰다. 기초 흡 수단 부근에서 에너지 띠 간격의 온도의존성을 구하기 위하여 저온장치가 부착된 UV-VIS-NIR spectrophotometer를 사용하여 광흡수 스펙트럼을 측정하였다. 광발광 특성은 광흡수 특성 측정에 사용하 였던 측정용 시편을 cryogenic system 의 cold finger 에 부착시키고, 여기 광원으로 325 ㎚의 He-Cd laser 를 사용하였으며, double-grating monochromator, data-mate control system, cryogenic system, PM tube 등으로 구성된 측정 system을 사용하여 측정하였다. 결과 및 고찰: ZnAl2Se3.6S0.4 단결정의 에너지 띠 간격과 온도의존성을 구하기 위하여 이들 단결정의 기 초 흡수단 영역인 320 ～ 420㎚ 파장영역과 13K ～ 289K 온도영역에서 광흡수 스펙트럼을 측정하였다. Varshni가 제안한 에너지 띠 간격의 온도의존성 특성에 대한 실험식에 잘 일치하였다. 측정된 energy gap(Eg)으로부터 열역학적 함수 물리량을 추정할 수 있었다. 또한 13K에서 측정한 광발광 스펙트럼에서 보 면 427㎚(2.904 )영역에서 비교적 넓고 세기가 강한 청색 발광 피크와 468㎚(2.648 )영역에서 세기가 약한 청색 발광 피크를 관측할 수 있었다. 결 론: ZnAl2Se3.6S0.4 단결정의 결정구조는 defect chacopyrite 구조였으며, 격자 상수는 a= 5.5563Å, c= 10.8324Å이었다. 또한 찌그러짐 인자값은 0.0504 이었다. 광학적 에너지 띠 간격의 온도 의존성을 규명하 였고, 이 때 Eg(0)=3.538(eV), α=2.02×10-3(eV/K), β=502.19(K)로 주어졌다. Energy band gap의 온도의 존성으로부터 entropy(SCV), heat capacity(CCV), enthalpy(HCV) 값을 추정 할 수 있었다. ZnAl2Se3.6S0.4 결 정의 광발광 특성은 비교적 넓고 세기가 강한 청색 발광 피크와 세기가 약한 청색 발광 피크를 관측할 수 있었 다. 이들 발광 전이기구는 두개의 주개 준위(SD1, DD1)와 한 개의 받개 준위(DA1)사이의 재결합에 의한 발광 메카니즘으로 설명된다.

목 적: 화학수송법으로 성장시킨 Ga2Se3 및 Ga2Se3 : Co2+ 단결정의 광학적 에너지 띠 간격 energy band gap의 온도의존성을 규명하고, 이로부터 기초적 열역학 함수를 추정고자 한다. 방 법: gallium(99.9999 %, 2 mol), selenium(99.9999 %, 3 mol), cobalt(99.99 %, 0.1 mol %) 그리고 수송물질로 iodine(99.99 %, 6 mg/cm3)을 함께 석영관에 넣고 내부를 5×10-6 torr로 유지하면서 봉입하여 성장용 ampoule을 만들었다. 성장용 ampoule을 2단 전기로의 중앙에 위치시키고, 결정 성장측의 잔류불순 물을 깨끗이 제거한 후, 시료 출발측을 890 ℃, 성장측을 780 ℃로 6일간 유지하여 단결정을 성장시켰다. 기초 흡수단 부근에서 에너지 띠 간격의 온도의존성을 구하기 위하여 저온장치(Air Products, SH-4)가 부 착된 UV-VIS-NIR spectrophotometer(Hitachi, U-3501)를 사용하여 광흡수 스펙트럼을 측정하였다. 결과 및 고찰: Ga2Se3 및 Ga2Se3 : Co2+ 단결정들의 광흡수 스펙트럼은 순수한 Ga2Se3 단결정의 경우 570 nm영역에서, Ga2Se3 : Co2+ 단결정의 경우 594 nm영역에서 광흡수가 급격히 증가하여 cobalt를 첨가한 단 결정의 기초 흡수단이 장파장 측으로 이동됨을 볼 수 있었다. 또한 에너지 띠 간격의 온도의존성은 Varshni 가 제안한 실험식으로부터 구하였다. 결 론: 성장된 단결정의 구조는 cubic구조이었고, 이들의 격자상수 값은 Ga2Se3 및 Ga2Se3 : Co2+ 단결정 들에 대하여 각각 a = 5.442 Å, a = 5.672 Å이었다. 광흡수 스펙트럼으로부터 구한 optical energy band gap(Eg)의 band구조는 직접 전이형이었고, 에너지 띠 간격의 온도의존성은 Varshni방정식이 잘 적용되었 다. 이때 구한 상수 값은 Ga2Se3 단결정의 경우 Eg(0) = 2.177 eV, α= 7.8×10-4eV/K, β= 378 K로 주어 지고, Ga2Se3 : Co2+단결정의 경우 Eg(0) = 2.089 eV, α= 1.20×10-3 eV/K, β= 349 K로 주어졌다. 이들 값 으로부터 구한 에너지 띠 간격의 온도의존성으로부터 열역학 함수인 entropy(SCV), heat capacity(CCV), enthalpy(HCV) 값을 추정할 수 있었다.