热壁外延碲化镉薄膜的光学特性

摘要

用热壁外延的方法,在清洁的玻璃衬底上外延生长了不同厚度的CdTe薄膜,对其结构和薄膜的本征吸收光学特性进行了测量分析研究.XRD测试显示薄膜为多晶,具有标准的立方结构,沿(111)方向有明显的择优取向.品格常数的计算值为6.49(A),与标准值符合较好.用Cary5000型双光束分光光度计测试了样品薄膜的反射谱和透射谱,并对玻璃衬底的样品模式:空气-CdTe薄膜-玻璃-空气系统经光照的反射、吸收和透射问题进行了严格的数学处理,给出了总反射率和透射率的表达式,由测量的反射谱和透射谱经数学处理,计算得到了描述薄膜宏观光学特性的重要物理量,即薄膜的本征光学吸收系数、消光系数、折射率和联系宏观可测量与微观量之间桥梁作用的介电常数ε=ε1-iε2.用"tauc"作图法,得到了薄膜的光学能隙Egopt,证明了材料是直接带隙结构,得到了薄膜厚度分别为0.12μm、0.48μm、0.81μm时相应的多晶晶粒尺寸增大的样品,其光学能隙分别变窄为1.54eV、1.48eV和1.46eV,向单晶CdTe能隙值1.44eV逼近.薄膜在本征吸收的可见光区有高的吸收系数.