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01.06.2015 | Ausgabe 6/2015

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 6/2015

Structural property and optical band edge of Ag(In0.5Al0.5)S2

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 6/2015
Autoren:
Ching-Hwa Ho, Chia-Chi Pan

Abstract

Single crystals of Ag(In0.5Al0.5)S2 were grown by chemical vapor transport using ICl3 as a transport agent. The as-grown Ag(In0.5Al0.5)S2 essentially shows dark red and its absorption edge close to red-to-green energy portion. The stoichiometric content of the Ag(In0.5Al0.5)S2 was evaluated by energy dispersion X-ray spectroscopy. The X-ray diffraction measurement confirmed that the crystal is single phase and crystallized in the chalcopyrite structure. The lattice constants of the crystals were determined to be a = 5.763 ± 0.08 Å and c = 10.623 ± 0.016 Å, respectively. Raman spectroscopy revealed a prominent A1 (282 cm−1) peak (i.e. main characteristic mode), which verified the chalcopyrite structure of the Ag(In0.5Al0.5)S2. The absorption-edge anisotropy of the Ag(In0.5Al0.5)S2 has been studied by polarization-dependent transmission measurements with the linearly polarized lights along \({\text{E}}\parallel \,{ < }11\bar{1}{ > }\) (denoted as E) and along \({\text{E}} \bot \,{ < }11\bar{1}{ > }\) (denoted as E) onto the {112} plane of the crystal. The unpolarized band gap determined by transmission measurement was about 2.31 ± 0.01 eV, which is lying in between the lower E (~2.24 ± 0.01 eV) and higher E (~2.40 ± 0.01 eV) polarized gaps. The absorption-edge anisotropy by the E and E polarizations has been clearly demonstrated herein. On the basis of the experimental results, the structure and optical band edge of the Ag(In0.5Al0.5)S2 is thus realized.

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