타우플롯

Tauc plot
투명 전도성 산화물에 대한 Tauck 플롯의 예

Tauck 플롯은[1] 흐트러지거나[2] 비정형적인[3] 반도체의 광학 밴드갭 또는 Tauck 밴드갭을 결정하는 데 사용된다.

얀 타우크(/taʊts/)는 원작에서 아모르퍼스 게르마늄의 광학 흡수 스펙트럼이 결정체 게르마늄(더 낮은 에너지의 국부적 상태로 인한 꼬리)의 간접 전환 스펙트럼과 닮았다는 것을 보여주었고, 이러한 결정체 같은 상태의 광학 밴드갭을 찾기 위한 외삽법을 제안했다.[4]전형적으로, 타우크 플롯은 압시사의 수량 h ((광자 에너지)과 서수의 수량(αhν)1/2을 나타내며, 여기서 α는 물질의 흡수 계수다.따라서 이 선형 영역을 압시사로 외삽하면 비정형 물질의 광학 밴드갭의 에너지가 발생한다.

결정 반도체의 광학 밴드갭을 결정하기 위해 유사한 절차가 채택된다.[5]그러나 이 경우 서수는 (α)로 주어지며,1/r 여기서 지수는 전환의 성격을 나타낸다.[6],[7],[8]

  • r = 직접 허용 전환의 경우 1/2
  • r = 금지된 직접 전환의 경우 3/2
  • r = 간접 허용 전환의 경우 2
  • r = 3(간접 금지된 전환의 경우)

다시 말하지만, 결과 플롯(정확한 경우가 많으며, 타우크 플롯으로 잘못 식별됨)은 뚜렷한 선형 영역을 가지며, 압시사로 외삽하여 물질의 광학 밴드갭의 에너지를 산출한다.[9]

참고 항목

참조

  1. ^ Tauc, J. (1968). "Optical properties and electronic structure of amorphous Ge and Si". Materials Research Bulletin. 3: 37–46. doi:10.1016/0025-5408(68)90023-8.
  2. ^ Mott, N. F. & Davis, E. A. (1979). Electronic processes in non-crystalline materials. Clarendon Press, Oxford. ISBN 0-19-851288-0.{{cite book}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  3. ^ Street, R. A. (1991). Hydrogenated amorphous silicon. Cambridge Univ. Press, Cambridge. ISBN 0-521-37156-2.
  4. ^ Tauc, J.; Grigorovici, R.; Vancu, A. (1966). "Optical Properties and Electronic Structure of Amorphous Germanium". Physica Status Solidi B. 15 (2): 627. Bibcode:1966PSSBR..15..627T. doi:10.1002/pssb.19660150224.
  5. ^ Yu, P. Y. & Cardona, M. (1996). Fundamentals of semiconductors. Springer, Berlin. ISBN 3-540-61461-3.{{cite book}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  6. ^ MacFarlane, G. G. & Roberts, V. (1955). "Infrared absorption of germanium near the lattice edge". Physical Review. 97 (6): 1714–1716. doi:10.1103/PhysRev.97.1714.2.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  7. ^ MacFarlane, G. G., McLean, T. P., Quarrington, J. E. & Roberts, V. (1958). "Fine structure in the absorption-edge spectrum of Si". Physical Review. 111 (5): 1245–1254. doi:10.1103/PhysRev.111.1245.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  8. ^ Davis, E. A.; Mott, N. F. (1970). "Conduction in non-crystalline systems V. Conductivity, optical absorption and photoconductivity in amorphous semiconductors". Philosophical Magazine A. 22 (179): 903–922. doi:10.1080/14786437008221061.
  9. ^ Zanatta, A. R. (2019). "Revisiting the optical bandgap of semiconductors and the proposal of a unified methodology to its determination". Scientific Reports. 9: 11225–12pp. doi:10.1038/s41598-019-47670-y.