Å Œ Ÿ «” Ö «Y c l0 n É; c 8 ýA 0 < gX c lc Ü R β -In 2 S 3 U c lT c l8 ý ö n ÚP X ì Ä — ¤V R Ë

à Ã

Å Œ Ÿ «” Ö «Y c l0 n É; c 8 ýA 0 < gX c lc Ü R β -In ² S 3 U c lT c l8 ý ö n ÚP X ì Ä — ¤V R Ë

T

+ ä ® £ ^∗ · T  ø ¶ B%
 · ¼ ÿ ›( å † ~ x ·  ™ »Z Ì ‡ Ú

 â

 © œ@ /† < Ɠ §  ƒ  õ † < Æ@ /† < Æ Ó ü t o † < Æõ  x 9  l œ íõ † < ƃ  ½ ¨™ è, ”  Å Ò 660-701 (2008¸   5 Z 4 2{ 9  ~ à Î6 £ §)

”

 / B N7 £ x ‚ à ÌZ O Ü ¼– Ð β-In

2

S

3

~ à Ì} Œ •`  ¦ ITO (indium-tin-oxide) Ä »o  l ó ø Í 0 A\  ] j Œ • % i  .   & ñ  o  H 7 £ x

‚ Ã

Ì  ) a ~ à Ì} Œ •[ þ t`  ¦ ”  / B N  © œI \ " f 200, 300, 400

^◦

C – Ð \ P % ƒo † < ÊÜ ¼– Ð" f s Ò  ¦ à º e ” % 3  . X-‚    r] X  ì  r$ 3 \  _

 # Œ 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β-In

2

S

3

~ à Ì} Œ •_  ¶ ú ˜‚ ½ Ó  © œÃ º  H a=7.62 ˚ A ü < c=32.33 ˚ A – Ð" f & ñ ~ ½ Ó& ñ >  (tetragonal)   † < Ê Û

¼x 3 A q (defect spinel) ½ ¨› ¸s % 3 “ ¦, \ P % ƒo  “ : r • ¸\  ¦ 7 £ x r ( ” \     (1 0 9) ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð ‚  × þ ˜ $ í  © œ H † d`  ¦

· ú

˜ à º e ” % 3  . 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β-In

2

S

3

~ à Ì} Œ •\  @ / # Œ z  ´“ : r \ " f 8 £ ¤& ñ ô  Ç F  g † < Æ& h “   \  -t  {  ç ß –  “ É r 1.84 eV s 

%

3 “ ¦, \ P % ƒo  “ : r • ¸ 7 £ x † < Ê\     {  ç ß –  • ¸ y Œ ™™ è % i Ü ¼ 9 400

^◦

C \ " f \ P % ƒo   ) a ~ à Ì} Œ •_  F  g † < Æ& h  \ 



-t  {  ç ß –  “ É r €  • 1.7 eVs % 3  . β-In

2

S

3

~ à Ì} Œ • ? /_  „    î  r ì ø Í [ þ t _  1 l x% i † < Æ& h   1 l x`  ¦ F  g Ä »l  ~ ½ ӄ   :

£ ¤$ í (PIDC: photoinduced discharge characteristics) ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð › ¸  % i  .

PACS numbers: 68.55.-a, 78.20.-e

Keywords: β-In

2

S

3

~ à Ì} Œ •, \ P % ƒo  ´ òõ , \  -t  {  ç ß –  , F  g Ä »l  ~ ½ ӄ   : £ ¤$ í

I. " e  ] Ø

A ^III 2 B ^{V I} 3 (A ^III =Ga, In, Tl ü < B ^{V I} =S, Se, Te)+ þ A_ 



o½ + ËÓ ü t ì ø ͕ ¸^ ‰[ þ t“ É r I € ª œ \  -t    ¨ 8 Š`  ¦ 0 Aô  Ç þ j& h  % ò % i  _

 \  -t  {  ç ß –  õ  Z  }“ É r f  ¨ à º > à º M :ë  H \  F  g„    (op- toelectronic) x 9  F  g l „  $ í (photovoltaic) 6 £ x6   x`  ¦ 0 Aô  Ç „  



 í ß –\ O _  F « і Ð" f ´ ú §“ É r › ' a d ” `  ¦ = å J “ ¦ e ”   [1,2]. s [ þ t ì

ø ͕ ¸^ ‰ î  r X <" f In 2 S ₃ õ  ° ú  “ É r III-VI7 á ¤  o½ + ËÓ ü t ì ø ͕ ¸^ ‰_  Ó

ü t$ í “ É r › ¸$ í q \     ß ¼>  % ò † ¾ Ó`  ¦ ~ à Γ ¦, I7 á ¤ " é ¶ ™ è_  ' ‘ 

– РÒ'  II-VI7 á ¤  o½ + ËÓ ü t ì ø ͕ ¸^ ‰\ " f % 3 `  ¦ à º \ O   H D h\  v

“

¦ < É ª p – Ðî  r Ó ü t$ í `  ¦ % 3 `  ¦ à º e ” `  ¦  כ Ü ¼– Ð l @ /  ) a  . { 9 ì ø Í

&

h Ü ¼– Ð In 2 S ₃ “ É r   † < Ê ½ ¨› ¸\  ¦ ë ß –× ¼  H X <, s M : S !  oÓ ü t (sul- fide)“ É r { 9 ~ ½ Ó& ñ >  (cubic) ¢ ¸  H ¹ ¢ ¤ ~ ½ Ó& ñ >  (hexagonal close packed) ½ ¨› ¸\  ¦ + þ A$ í  9 € ª œs “ : r  o [ þ t (cation sites) _  { 9

 Ò q # Qe ”   (/ B N ç ß –ç  H: D ¹⁹ 4h -I4/amd) [3]. In 2 S 3 “ É r S (sulfur) _  Z  }“ É r 7 £ x l · ú šÜ ¼– Ð “  K   o† < Æ| ¾ ӏ : r& h “   › ¸$ í

`

 ¦ ë ß –7 á ¤   H é ß –  & ñ `  ¦ % 3 l  # Q§ > “ ¦, 400 ^◦ C s  \ " f  H

&

ñ ~ ½ Ó& ñ >  ½ ¨› ¸\  ¦ ° ú   H β-In 2 S 3 s  ÷ &t ë ß –, 400 ∼ 754 ^◦ C

“

: r • ¸ % ò % i \ " f  H { 9 ~ ½ Ó& ñ >  ½ ¨› ¸\  ¦ ° ú   H α-In 2 S ₃ s  ÷ &“ ¦, 754 ∼ 1090 ^◦ C (Ö 6 x& h ) % ò % i \ " f  H  Œ ™~ ½ Ó& ñ >  (trigonal) ½ ¨

›

¸“   γ-In ₂ S ₃ `  ¦ ° ú l  M :ë  H \  é ß –{ 9 $ í `  ¦ ° ú   H   & ñ $ í  © œs 

#

Q§ >   [4]. ¢ ¸ô  Ç In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •“ É r î ß –& ñ $ í (stability) [5], \  - t

 {  ç ß –   (2∼2.3 eV) [6], È Ò" î • ¸ (transparency) Õ ªo “ ¦

∗

E-mail: [email protected]

F 

g„  • ¸^ ‰  1 l x (photoconductor behavior) [7] M :ë  H \ , ´ ú §

“ É

r l Õ ü t& h “   6 £ x6   x[ þ t \  @ / # Œ €  •5 Å q ) a t " é ¶Ó ü t| 9 s  . ˜ Ð :

Ÿ x CIS (CuInSe 2 , CuInS 2 ) Õ ªo “ ¦ CdTe\  ¦ l œ í– Ð ô  Ç I 

€

ª œ „  t  (solar cell)[ þ t \ " f F  g l „  $ í ] X ½ + Ë (photovoltaic junction)“ É r CdS ¢ - aØ  æ 8 £ x (buffer layer)`  ¦ s 6   x # Œ ] j Œ •

÷

&% 3   [8]. ¨ 8 Š â & h “   › ' a& h \ " f Cd_   6   x“ É r CIS ~ à Ì} Œ • I 

€

ª œ „  t [ þ t \ " f x  >   ) a  . ¢ ¸ CdS_  {  ç ß –  “ É r  ú ª“ É r  



© œ (short wavelength)[ þ t \ " f €  •ç ß –_  F  g † < Æ& h  f  ¨ à º ’ < Hz  ´_ 

"

é

¶ “  s   ) a  . Õ ª QÙ ¼– Ð CdS\  ¦  6   x t  · ú §  H  8 V , “ É r {  ç

ß –   ì ø ͕ ¸^ ‰\  @ /ô  Ç ƒ  ½ ¨  H þ j   H \  ´ ú §“ É r ƒ  ½ ¨ Õ ªÒ  ¨[ þ t \  _

K " f ' Ÿ K 4 R š ¸“ ¦ e ”   [1,8]. r  F  g % ò % i \ " f È Òõ Ö  ¦ (70 ∼ 80 %)`  ¦ ”   In ₂ S ₃    & ñ ~ à Ì} Œ •“ É r F  g l „  § 4  „  t  (photovoltaic cell)[ þ t _  F  g † < Æ& h “   ‚ ½ Ó (optical window)Ü ¼

–

Ð" f  6   x| ¨ c à º e ” `  ¦ ÷  r ë ß –  m  , z  ´] j– Ð CdS 8 £ x[ þ t \  a

% ~“ É r @ /^ ‰¾ ¡ §`  ¦ ½ ¨$ í ½ + É Ã º e ”   [9,10]. CdS 5 Å q Ü ¼– Ð Cu\  ¦ S X

‰ í ß –r ( ” Ü ¼– Ð" f F  g l „  $ í ] X ½ + Ë_  ] j Œ •\  › ' a ô  Ç ˜ Г ¦[ þ t \  _

 €   CdS_  % ƒ6 £ § Y > Y >  8 £ x[ þ t“ É r p+ þ AÜ ¼– Ð  7 >  ÷ & 9 1 l x 7

á x] X ½ + Ë (homojunction)`  ¦ + þ A$ í ô  Ç  [11]. s    < É ª p – Ðî  r

&

h

`  ¦ s 6   x # Œ ë ß –{ 9  In 2 S 3 5 Å q Ü ¼– Ð Cu\  ¦ S X ‰ í ß –r ~  ´ à º e ” 



€  , Y > Y >  8 £ x[ þ t“ É r CuInS 2 – Ð  † 1  à º• ¸ e ” Ü ¼ 9, Õ ª כ “ É r I

€ ª œ „  t \  @ /ô  Ç  © œ{ © œy  a % ~“ É r f  ¨ à º Ó ü t| 9 s  | ¨ c ÷  r ë ß –   m

  F  g l „  $ í ] X ½ + Ë_  ] j Œ •“ É r ~ 1 >  z  ´‰ & ³| ¨ c à º e ”  . Õ ª Q Ù

¼– Ð ç ß –é ß – “ ¦ ¨ 8 Š ⠕ 2 ; o& h “   ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð " é ¶   H ~ à Ì} Œ •[ þ t

`

 ¦ ] j Œ •   H  כ s  l Õ ü t& h Ü ¼– Ð  | à Ðf ”  # Œ In 2 S ₃ ~ à Ì} Œ •[ þ t

“ É

r F  g  o† < Æ 7 £ x ‚ Ã Ì (PCD:photochemical deposition) [12],  o

-144-

†

< Æ ì  r Á º \ P ì  r K  (chemical spray pyrolysis) [13], " é ¶   8 £ x 7

£

x ‚ Ã Ì (atomic layer deposition) [14], ì ø Í6 £ x$ í 7 £ x µ 1 Ï (reac- tive evaporation) [15], \ P  7 £ x µ 1 Ï (thermal evaporation) [10, 16],   › ¸  ) a  µ 1 Ï 7 £ x ‚ Ã Ì (modulated flux deposition) [17]

Õ

ªo “ ¦ “ ¦Å Ò  Û ¼( ' a A (rf:radio frequency-sputtering) [18] õ  ° ú  “ É r ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð ] j Œ •÷ &# Q M ® o  . Õ ª Q
 ”  / B N 7 £ x ‚ à Ì

 )

a In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •õ  : £ ¤$ í \  › ' a ô  Ç ƒ  ½ ¨_  Y > Y >  ˜ Г ¦[ þ t ë ß –s  e ” 

%

3   [10,16,19,21–23]. s  ˜ Г ¦[ þ t _  @ / Òì  r \ " f In 2 S ₃ ~ Ã Ì }

Œ

•“ É r ½ ¨$ í " é ¶ ™ è[ þ t _  7 £ x µ 1 Ï\  _ K  ] j Œ •  ) a Ê ê \ P % ƒo \  ¦ : Ÿ x ô

 Ç F  g † < Æ& h  : £ ¤$ í \  @ /ô  Ç ƒ  ½ ¨  H  Ö ¸ µ 1 Ïy  s À Ò# Qt “ ¦ e ” t  ë

ß –, Õ ª s ü @_  Ó ü t$ í õ  6 £ x6   x \  › ' a ô  Ç ƒ  ½ ¨  H Z > – Ð \ O  .  



" f  f ” • ¸ ² D G ? /ü @& h Ü ¼– Ð ƒ  ½ ¨  Ö ¸1 l x s   Ҕ  ô  Ç III-VI7 á ¤



o½ + ËÓ ü t ì ø ͕ ¸^ ‰“   β-In ₂ S ₃ ~ à Ì} Œ •`  ¦ ”  / B N7 £ x ‚ Ã Ì Z O Ü ¼– Ð ] j Œ •

“ ¦ ”  / B N \ " f_  \ P % ƒo  “ : r • ¸\    É r ½ ¨› ¸& h , F  g † < Æ& h  : £ ¤

$ í

õ  F  g Ä »l  ~ ½ ӄ   : £ ¤$ í [24]\  _ ô  Ç @ /„   ) a î  r ì ø Í _  1 l x

%

i † < Æ& h   1 l x (dynamical behavior) [25]\  ¦ › ¸  % i  .

II. ÷ m Ç ] M ö

1. β-In 2 S 3 U c lT c l8 ý < g º

β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •`  ¦ ] j Œ • l  0 A # Œ  o† < Æ| ¾ ӏ : r& h “   ç  H{ 9  ô

 Ç › ¸$ í `  ¦ t   H β-In 2 S ₃ é # Qo  (bulk)\  ¦ à º¨ î „  l – Ð

\

" f ½ + Ë$ í “ ¦ , €  $  “ ¦ í  H • ¸ (99.999 %)_  Inõ  Se`  ¦

›

¸$ í q – Ð g A| ¾ Óô  Ç Ê ê È Ò" î $ 3 % ò › ' a ( ? / â : 1.0 cm × ü @ â : 1.4 cm × U  ´s  : 18 cm)\  V , “ ¦ 2 × 10 ⁻⁶ Torr _  ”   /

B

N • ¸\ " f 4 Ÿ x{ 9  % i  . 4 Ÿ x{ 9  ) a Ó  re  ¦ (ampoule)“ É r à º¨ î „   l

– Ð 5 Å q \ " f “ : r • ¸\  ¦ 50 ^◦ C/h _  Ö  ¦ – Ð 300 ^◦ C  t  5 p x“ : r r 

† 

 Ê ê, “ : r • ¸  © œ5 p x Ü ¼– Ð “  ô  Ç S 7 £ x l · ú š_  7 £ x  x 9  F K5 Å q õ  S _  ½ + Ë$ í r  µ 1 Ï\ P ì ø Í6 £ x Ü ¼– Ð “  ô  Ç Ó  re  ¦  õ \  ¦ } Œ •l  0 A 

#

Œ 12r ç ß – 1 l x î ß – ì ø Í6 £ x`  ¦ r &  7 £ x l · ú š`  ¦ y Œ ™™ èr †   Ê ê,   r

 100 ^◦ C/h _  Ö  ¦ – Ð 600 ^◦ C  t  5 p x“ : r r & , 24 r ç ß – ì ø Í 6

£

x r †    6 £ §, 50 ^◦ C/h _  Ö  ¦ – Ð 1100 ^◦ C  t  5 p x“ : r r (   .

s

 “ : r • ¸\ " f 50 r ç ß – ì ø Í6 £ x r &  ç  H{ 9 ô  Ç In ₂ S 3    & ñ é

#

Qo  (ingot)\  ¦ % 3 % 3  . ½ + Ë$ í õ & ñ 1 l x î ß –  o† < ƀ ª œ : r& h  › ¸$ í q

\  ¦ ë ß –7 á ¤   H ç  H{ 9 ô  Ç  o½ + ËÓ ü t`  ¦ % 3 l  0 A # Œ ½ + Ë$ í 6   x Ó  r e

 ¦`  ¦ 3 rpm _  5 Å q • ¸– Ð ý aÄ º– Ð  r„  r &  Å Ò% 3   [26]. ] j› ¸

 )

a β-In ₂ S ₃ é # Qo \  ¦ ”  / B N7 £ x ‚ Ã Ì  © œu  (Edward E 306A)? /

\

  © œ‚ Ã Ì “ ¦ €  • 1 × 10 ⁻⁶ Torr _  ”  / B N \ " f ITO Ä »o  l  ó

ø Í\  7 £ x ‚ Ã Ì % i  . ITO l ó ø Í`  ¦ [ j' ‘  6   xÓ  o? /\  { Œ ™   H Ê ê 7 £ x À

Óà º– Ð '  ½ ¨# Q œ í6 £ §   [ j' ‘ l \ " f  [ j— : r (acetone) Ü ¼– Ð [

j' ‘  “ ¦  r  7 £ x À Óà º– Ð '  ç  H  6 £ §   É r | 9 ™ è Û ¼– Ð Ô  ¦

#

Q" f | › ¸r &   6   x % i  . 1 r_  7 £ x ‚ à Ì`  ¦ l  0 AK  €  • 2.5 g _  In 2 S 3 é # Qo \  ¦  Û ¼Ö ¿ (basket) + þ AI _  [ j b ” 

(ceramic)`  ¦ { 9 ˜ 2 ³ % û Û ¼J $ ™ (W) ˜ Ðà Ô (boat) 5 Å q \  V , # Q Ø  æ ì

 r y  \ V\ P `  ¦ ô  Ç Ê ê 7 £ x ‚ à Ìr (  Ü ¼ 9 7 £ x ‚ à Ì\  ™ èכ ¹  ) a r ç ß –“ É r

\

V\ P `  ¦ Ÿ í† < Ê # Œ 30ì  r ? /ü @– Ð % i “ ¦, 7 £ x ‚ à Ìr _  l ó ø ͓ : r

•

¸  H 100 ^◦ C\  ¦ Ä »t  % i   [27].

2. — ¤V R Ë • ¤X N Ë

7

£

x ‚ Ã Ì Ê ê\  r « Ñ[ þ t“ É r 30ì  r 1 l x î ß – ”  / B N „  l – Ð 5 Å q \ " f 200, 300, 400 ^◦ C _  \ P % ƒo \  ¦ r ' Ÿ  % i  . \ P % ƒo  “ : r

•

¸\  ¦ 7 £ x † < Ê\     r « э  H € Œ ™& h  r (dark red grayish) Ò 

oÜ ¼– Ð & h & h     % i  . 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β-In ₂ S ₃ ~ à Ì} Œ •_  ¿ ºa ü <

³

ð€   + þ A © œ“ É r Å Ò  „    ‰ & ³p  â (SEM:scanning electron microscope, JSM-6400) Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ % i Ü ¼ 9,  o† < Æ| ¾ ӏ : r& h 

“

  › ¸$ í q   H Å Ò  „    ‰ & ³p  â \   ҂ Ã Ì  ) a \  -t  ì  r í ß – X-‚   ì  r$ 3 l  (EDX:energy dispersive X-ray analysis)– Ð 8

£ ¤& ñ % i  . ¢ ¸ 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a ~ à Ì} Œ •_    & ñ ½ ¨› ¸  H X-‚    r] X 

>

 (XRD:X-ray diffractometer, Siemens D5005)\  ¦ s 6   x

# Œ › ¸  % i “ ¦,  6   x ) a X-‚  _    © œ“ É r 1.5418 ˚ A s % 3 



. Å Ò  % ò % i “ É r 2θ\  ¦ 10 ^◦ ∼ 60 ^◦  s – Ð % i  . UV- Vis-NIR (ultraviolet-visible-near infrared) ì  rF  g F  g • ¸>  (spectrophotometer, Shimadzu MPS-5000)\  ¦ s 6   x # Œ z 

´“ : r \ " f F  g f  ¨ à º\  ¦ 8 £ ¤& ñ # Œ F  g † < Æ& h “   \  -t  {  ç ß –  

`

 ¦ % 3 % 3  . „    î  r ì ø Í _  + þ AI , Å Ò' Ÿ  r ç ß –, „    î  r ì ø Í  0

l

x • ¸ Õ ªo “ ¦ s 1 l x • ¸\  ¦ ½ ¨ l  0 A # Œ F  g Ä »l  ~ ½ ӄ   : £ ¤$ í

`

 ¦ › ¸  % i  . F  g Ä »l  ~ ½ ӄ   : £ ¤$ í “ É r $  [ þ t s  β-In 2 Se ₃

~ Ã

Ì} Œ •_  : £ ¤$ í `  ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç ~ ½ ÓZ O  [27]@ /– Ð r ' Ÿ  % i  . 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β-In ₂ S ₃ ~ à Ì} Œ •õ  200, 300, 400 ^◦ C – Ð 30ì  r 1 l x î ß – ”  / B N „  l 

–

Ð\ " f \ P % ƒo ô  Ç β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •`  ¦ @ / © œÜ ¼– Ð 8 £ ¤& ñ % i  .

III. + s ÇÊ Ý õ m Í w Š²  o

Å

Ò  „    ‰ & ³p  â `  ¦ s 6   x # Œ 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •`  ¦

› '

a ¹ 1 Ïô  Ç   õ  L :  F M ô  Ç ³ ð€    © œõ  é ß –€    © œ`  ¦ % 3 `  ¦ à º e ” % 3  Ü

¼ 9, Õ ª ¿ ºa   H €  • 1.2 µm– Ð 8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  . ¢ ¸ \  -t  ì  r í

ß – X-‚   ì  r$ 3 l \  ¦ s 6   x # Œ β-In ² S 3 é # Qo ü < 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β- In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •_   o† < Æ| ¾ ӏ : r& h “   › ¸$ í q \  ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç   õ  y Œ •y Œ • In : S = 44 : 56 ü < In : S = 55 : 45 s % 3 Ü ¼ 9, β-In ² S 3

é # Qo _   â Ä º [S]/[In] q  1.27– Ð" f q “ §& h  ç  H{ 9 ô  Ç $ í ì

 r q – Ð › ¸$ í ÷ &% 3 “ ¦, β-In ² S 3 ~ à Ì} Œ •_   â Ä º S 6 fµ 1 Ï$ í s  Z

 }“ É r 7 á x À Ó_  $ í ì  r Ü ¼– Ð [S]/[In] q  0.82– Ð" f Ins  ´ ú §s 

”

> r F  (In-rich)ô  Ç . Fig. 1\  β-In ² S 3 é # Qo ü < ~ à Ì} Œ •_  X-‚    r] X  Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 [ þ t`  ¦
 ? /% 3  . 8 £ ¤& ñ  ) a X-‚    r] X  Û

¼& 7 ˜à Ô! 3 \ 
 è ß – x ß ¼ (peak)\  @ /ô  Ç €   t à º (h k l)

Fig. 1. X-ray diffraction patterns of as-deposited film (a), β-In 2 S 3 films annealed at 200 ^◦ C (b), 300 ^◦ C (c), 400 ^◦ C (d) for 30 min in vacuum, β-In 2 S 3 bulk (e).

Fig. 2. SEM images for the sample surfaces of as- deposited β-In 2 Se 3 films (a), annealed at 200 ^◦ C (b), 300 ^◦ C (c), and 400 ^◦ C (d) for 30 min in vacuum.

° ú

כ`  ¦   & ñ l  0 AK  ¶ ú ˜‚ ½ Ó  © œÃ º, €  ç ß –  o , €   t à º  s  _

 › ' a > \  @ /ô  Ç  6 £ § d ”  (1)õ  ½ ¨› ¸ “    ™ èY >  Z O g Ë : [28]`  ¦



6   x # Œ > í ß – % i  .

1

d ² = h ² + k ² a ² + l ²

c ² (1)

>

í ß –ô  Ç €  ç ß –  o _  ° ú כs  In 2 S ₃ é ß –  & ñ `  ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç ì  r ´ ú ˜ X-

‚

   r] X > _  €  ç ß –  o  ° ú כ [29]õ  ¸ ú ˜ { 9 u  % i  . Fig. 1\ 

"

f 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ • (a)õ  200 ^◦ C – Ð \ P % ƒo ô  Ç r « Ñ (b) \ " f  H  r] X  x ß ¼\  ¦ ^  ¦ à º \ O % 3 “ ¦, 300 ^◦ C – Ð \ P % ƒo ô  Ç r

« Ñ (c)\ " f  H  r] X  x ß ¼
 
l  r  Œ •  9, 400 ^◦ C

–

Ð \ P % ƒo ô  Ç r « Ñ (d)\ " f  H 2θ  27.4 ^◦   H % ƒ\ " f & ñ ~ ½ Ó& ñ

>

 β-In 2 S 3 _  (1 0 9) €  \  @ /ô  Ç  r] X  x ß ¼
 z Œ ™`  ¦ ^  ¦ Ã

º e ”  . ¢ ¸   É r  Œ •“ É r  r] X  x ß ¼, 7 £ ¤ 2θ  14.2 ^◦   H % ƒ\ " f (1 0 3), 28.6 ^◦   H % ƒ\ " f (2 0 6), 33.2 ^◦   H % ƒ\ " f (0 0 12), 43.6 ^◦   H % ƒ\ " f (1 0 15), 47.7 ^◦   H % ƒ\ " f (2 2 12), 55.9 ^◦



 H % ƒ\ " f (4 1 9) €  \  @ /ô  Ç  r] X  x ß ¼
 z Œ ™`  ¦ ^  ¦ à º e ”

 . X-‚    r] X  Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 Ü ¼– РÒ'  S X ‰ “  ô  Ç   õ  7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •“ É r & ñ ~ ½ Ó& ñ >  ½ ¨› ¸s “ ¦ ¶ ú ˜‚ ½ Ó  © œÃ º  H a=7.62

˚ A ü < c=32.33 ˚ A – Ð
 z Œ ¤ . s  ° ú כ“ É r   ƒ  ½ ¨ [ þ t _    õ  [

þ t [2,10,30] Õ ªo “ ¦ JCPDS [29]\ 
 è ß – a=7.619 ˚ A ü <

c=32.329 ˚ A _  ° ú כõ • ¸ ¸ ú ˜ { 9 u † < Ê`  ¦ · ú ˜ à º e ”  .   " f ”   /

B

N 7 £ x ‚ à Ìô  Ç β-In ₂ S ₃ ~ à Ì} Œ •“ É r 7 £ x ‚ Ã Ì Ê ê 400 ^◦ C s  © œ_  “ : r • ¸\ 

"

f \ P % ƒo † < ÊÜ ¼– Ð" f (1 0 9) ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð ‚  × þ ˜& h Ü ¼– Ð $ í  © œ  ) a



  & ñ (poly-crystalline) + þ AI _  β-In 2 S ₃ “    כ Ü ¼– Ð Ò q ty Œ •

 )

a  . Fig. 2 (a)  H 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β-In ₂ S ₃ ~ à Ì} Œ •_  „  >  ~ ½ ÓØ  ¦ Å Ò



 „    ‰ & ³p  â (FESEM:field emission scanning electron microscope) ³ ð€   + þ A © œ`  ¦
  · p Õ ªa Ë >s  . Fig. 2 (b)  H 200 <sup>◦</sup> C – Ð \ P % ƒo ô  Ç r « Ñ_  ³ ð€   + þ A © œ`  ¦
 ? /  H Õ ªa Ë >

Ü

¼– Ð \ P % ƒo  t  · ú §“ É r r « Ñü < ² ú ˜o  €  • 320 nm ß ¼l _  ì ø Í

"

é

¶+ þ A — ¸€ ª œ (semi-circular shaped) ½ ¨› ¸_  { 9  [ þ t s  S X ‰ í ß – ]

jô  ǝ ) a (diffusion limited) $ í  © œ`  ¦ % i 6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

Fig. 2 (c) ü < 2 (d)  H 300 ^◦ C ü < 400 ^◦ C \ " f \ P % ƒo ô  Ç r 

«

Ñ[ þ t \  @ /ô  Ç „  >  ~ ½ ÓØ  ¦ Å Ò  „    ‰ & ³p  â ³ ð€   + þ A © œ`  ¦ y Œ • y

Œ

•
  · p . \ P % ƒo  “ : r • ¸_  7 £ x ü <  8Ô  ¦ # Q 200 ^◦ C – Ð \ P 

%

ƒo ô  Ç r « Ñ\ " f › ' a8 £ ¤ ÷ &  H ì ø Í" é ¶+ þ A — ¸€ ª œ ½ ¨› ¸_  { 9  [ þ t

“ É

r ó ø Í © œ ½ ¨› ¸– Ð ³ ð€  \ 
ê ø Í >  $ í  © œ  9, 300 ^◦ C – Ð \ P 

%

ƒo ô  Ç r « Ñ_  ³ ð€  \ " f  H €  • 400 nm ß ¼l _  ó ø Í © œ { 9   [

þ

t s   € ª œ >  ì  r Ÿ í “ ¦ e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ”  . 400 ^◦ C – Ð \ P 

%

ƒo ô  Ç  â Ä º €  • 160 nm ß ¼l \  ¦ ”   ó ø Í © œ ½ ¨› ¸ { 9  [ þ t s

 q “ §& h  ç  H{ 9  >  ì  r Ÿ í  9, 300 ^◦ C – Ð \ P % ƒo ô  Ç r « Ñ

\

 q K  ³ ð€    } 9 l  ¢ ¸ô  Ç a % ~  & ’ 6 £ §`  ¦ ^  ¦ à º e ”  . X-‚  



r] X  ì  r$ 3  x 9  „  >  ~ ½ ÓØ  ¦ Å Ò  „    ‰ & ³p  â ì  r$ 3 Ü ¼– РÒ'  400 ^◦ C – Ð \ P % ƒo  ½ + É  â Ä º   & ñ $ í õ  ³ ð€   + þ AI   © œ a % ~

“

É r β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •`  ¦ $ í  © œr ~  ´ à º e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ” % 3  . 7 £ x

‚ Ã

Ì  ) a β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •õ  200 ^◦ C ∼ 400 ^◦ C  t  \ P % ƒo ô  Ç r 

«

Ñ[ þ t \  @ / # Œ z  ´“ : r \ " f F  g f  ¨ à º Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 `  ¦ 8 £ ¤& ñ % i 



. — ¸Ž  H r « Ñ_  F  g f  ¨ à º Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 \ " f 720 nm   H % ƒ\ " f _

 / å L  ô  Ç F  g f  ¨ à º_  7 £ x \  ¦ › ' a8 £ ¤ % i  . s  / å L  ô  Ç 7 £ x 



 H f ” ] X  „  s  \  -t  {  ½ ¨› ¸\  ¦ ”   ì ø ͕ ¸^ ‰_  l œ í f  ¨ Ã

º é ß –\ " f F  g f  ¨ à º\  _ ô  Ç  כ { 9  à º e ”   [12]. F  g f  ¨ à º >  Ã

º ፠ H l œ í f  ¨ à º é ß –   H % ƒ F  g f  ¨ à º Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 [ þ t – РÒ'  >  í

ß –½ + É Ã º e ” “ ¦ { 9   F  g € ª œ  \  -t  hν_  † < Êà º– Ð" f
 ? /

#

Q”   . Fig. 3“ É r F  g f  ¨ à º > à º_  ] jY  L õ  { 9   F  g \  -t 



s _  › ' a > \  ¦
  · p  כ s  . f ” ] X  „  s { 9  M : F  g f  ¨ à º

>

à ºü < { 9   F  g   \  -t   s _  › ' a >   H  6 £ § d ”  (2)ü <

° ú    [31].

(αhν) ² ∼ (hν − E g ) (2)

Fig. 3. Photon energy vs. (αhν) ² of β-In 2 S 3 films for as-deposited (a) and annealed at 200 ^◦ C (b), 300 ^◦ C (c), 400 ^◦ C (d) for 30 min in vacuum.

#

Œl " f, h  H Planck  © œÃ ºs “ ¦, ν  H { 9   F  g € ª œ _  ”  1 l x Ã

ºs  . F  g † < Æ& h “   \  -t  ç ß –   (E _g ) “ É r Fig. 3 \ 
  · p



ü < ° ú  s  (αhν) ² =0 \  @ /ô  Ç • ¸³ ð_  f ” ‚  `  ¦ ü @¶ ú š † < ÊÜ ¼– Ð

"

f % 3   H  . f ” ] X  F  g „  s   H s  Õ ªa Ë >\ " f f ” ‚  \  _ K  S X ‰

“

 ÷ &“ ¦, 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •õ  \ P % ƒo ô  Ç ~ à Ì} Œ •[ þ t _  F  g † < Æ

&

h “   {  ç ß –  “ É r 1.7 eV ∼ 1.84 eV  t     % i  . s  ° ú כ[ þ t

“ É

r   É r q 5 p w ô  Ç III-VI7 á ¤  o½ + ËÓ ü t ì ø ͕ ¸^ ‰“   β-In 2 Se 3 [27], InS [32] ü < q “ § | ¨ c à º e ” “ ¦, γ-In 2 S 3 _  \  -t  {  ç ß –  õ 



_  q 5 p w   [32]. F  g Ä »l  ~ ½ ӄ   : £ ¤$ í z  ´+ « >“ É r β-In 2 S 3

~ Ã

Ì} Œ • ³ ð€  \  Å Ò{ 9  ) a F  g ` O Û ¼ (light pulse)\  _ K  Ò q t$ í

 )

a „    î  r ì ø Í [ þ t s  ~ à Ì} Œ •`  ¦ – Ð| 9  Q" f F  g ` O Û ¼ Å Ò{ 9 

÷

&  H ì ø Í@ /¼ # \  • ¸² ú ˜ >  ÷ &  H  כ Ü ¼– Ð s \  @ /ô  Ç ` O Û ¼_ 



1 l x`  ¦ á Ôo Ó  rá Ô (pre-amplifier)– Ð 7 £ x; Ÿ ¤ # Œ š ¸z  ´– ÐÛ ¼ ï á

Ô (oscilloscope)– Ð › ' a8 £ ¤ ½ + É Ã º e ”  . Fig. 4  H 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β- In ₂ S ₃ ~ à Ì} Œ • (a)õ  400 ^◦ C – Ð \ P % ƒo ô  Ç r « Ñ (b)\   s # Q Û

¼ „  · ú š (bias voltage)`  ¦   % 3 `  ¦ M :_  F  g Ä »l  ~ ½ ӄ   : £ ¤$ í

`

 ¦
  · p š ¸z  ´– ÐÛ ¼ ïá Ô_   ² D G (trace) s  . F  g ` O Û ¼

í

 H ç ß –& h Ü ¼– Ð r « Ñ_  ³ ð€  \  › ¸ ÷ &€   β-In 2 S 3 ³ ð€  \ " f

„

   î  r ì ø Í  Ò q t$ í  ) a  . s M : Ò q t$ í  ) a „    î  r ì ø Í   H F  g

` O

Û ¼ t 5 Å q ÷ &  H r ç ß –õ    t   H í  H ç ß –_  2> h_  r ç ß – % ò

%

i Ü ¼– Ð
¾ º# Q”   . 7 £ ¤ „    î  r ì ø Í  r « Ñ\  ¦ – Ð| 9  Q

"

f ì ø Í@ /¼ # _  „  F G \  • ¸² ú ˜ l  r  Œ •   H r ç ß –\  Á º › ' a ô  Ç

% ò

% i õ  F  g ` O Û ¼   t   H í  H ç ß –_  „    î  r ì ø Í [ þ t s  ™ è Y >

÷ &  H % ò % i Ü ¼– Ð
¾ º# Q”   .   " f F  g ` O Û ¼   t 



 H í  H ç ß –_  „    î  r ì ø Í [ þ t s  ™ èY > ÷ &  H % ò % i \ " f  H „    î

 r ì ø Í [ þ t s  t à º † < Êà º& h Ü ¼– Ð y Œ ™™ è >   ) a  . Å Ò' Ÿ  r ç ß –

Fig. 4. Oscilloscope trace of the photoexcited carrier for : (a) as-deposited, (b) β-In 2 S 3 film annealed at 400 ^◦ C for 30 min in vacuum.

(transit time)“ É r r ç ß –\    É r „  · ú š_     oÖ  ¦ s     l  r 



Œ

•½ + É M : t _  r ç ß –Ü ¼– Ð & ñ _ ÷ &Ù ¼– Ð s \  ¦ & ñ S X ‰ >    

&

ñ l  0 A # Œ r ç ß –\    É r „  · ú š_     oÖ  ¦ (dV /dt)`  ¦ · ú ˜



  ô  Ç  [33]. Fig. 5  H Fig. 4\  ¦ p ì  r # Œ
  · p  כ Ü ¼

–

Ð" f x» ¡ ¤ Ü ¼– Ð
  · p r ç ß –_  l ï  r“ É r F  g  F G Ü ¼– Ð Ò q t$ í

 )

a „    î  r ì ø Í \  _ K  + þ A$ í ÷ &  H œ íl  „  0 A þ j@ /“   r 

&

h Ü ¼– Ð % i Ü ¼ 9, ¶ ú š{ 9  ) a Õ ªa Ë >“ É r ì ø Í@ /¼ #  „  F G Ü ¼– Ð s 1 l x

# Œ » ¡ ¤& h  ) a „    î  r ì ø Í [ þ t – Ð “  ô  Ç dV /dt ¿ º× ¼ Qt > 



  l  r  Œ •½ + É M : t _  Å Ò' Ÿ  r ç ß –`  ¦ 8 £ ¤& ñ l  0 AK " f dV /dt  { 9 & ñ ô  Ç Â Òì  r`  ¦ S X ‰ @ /ô  Ç Õ ªa Ë >s  . Fig. 5_  (a)  H

\ P

% ƒo  „  _  ~ à Ì} Œ •\  @ /ô  Ç  כ s “ ¦, (b)  H 400 ^◦ C – Ð \ P % ƒ o

 # Œ + þ A$ í  ) a β-In ₂ S ₃ ~ à Ì} Œ •\  @ /ô  Ç  כ Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ  ) a Å Ò' Ÿ  r

ç ß –“ É r y Œ •y Œ • 24 µsü < 17 µss % 3  . Fig. 4\ " f ^  ¦ à º e ”   H



ü < ° ú  s , š ¸z  ´– ÐÛ ¼ ïá Ô Û ¼ß ¼ 2 ; (screen)  © œ_  à ºf ”  ¼ # 

†

¾ Ó (vertical deflection)s  0 AA á ¤ (upward or positive) Ü ¼– Ð

†

¾ Ó €   € ª œ/ B N ³ ðÀ Ó (hole drift)s “ ¦,  A A á ¤ (downward or

negative) Ü ¼– Ð † ¾ Ó €   „    ³ ðÀ Ó (electron drift)s  . ¢ ¸

Fig. 5. dV/dt vs. t for the samples: as-deposited (a), and annealed at 400 ^◦ C (b). The inset shows the magnified ones for (a) and (b).

ô

 Ç „    s 1 l x • ¸ü < „    î  r ì ø Í  0 l x • ¸  H Ó ü t o & h “   — ¸4 S qõ  I. P. Batra 1 p x [34] _  s  : r`  ¦ s 6   x # Œ > í ß –½ + É Ã º e ” Ü ¼ 9,

„

   î  r ì ø Í _  Å Ò' Ÿ  r ç ß – t T ü <   # Qï  r „  · ú š  s _  › ' a > 



 H

t T = dD

µV (3)

s

“ ¦, # Œl " f d  H r « Ñ_  ¿ ºa , D  H ¿ º „  F G (top and bottom electrodes)  s _   o , µ  H ³ ðÀ Ó s 1 l x • ¸ Õ ªo 

“

¦ V   H   # Qï  r „  · ú šs  . r ç ß –\  @ /ô  Ç dV/dt_  Õ ªA á Ô

–

РÒ'  8 £ ¤& ñ  ) a t T ü < d ”  (3)Ü ¼– РÒ'  ¿ ºa  1.2 µm“   7 £ x

‚ Ã

Ì  ) a β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •_  ³ ðÀ Ó € ª œ/ B N s 1 l x • ¸  H µ h ∼ 2.1 × 10 ⁻² cm ² /Vs s % 3 “ ¦, 400 ^◦ C – Ð \ P % ƒo   ) a ~ à Ì} Œ •\  @ / # Œ

½

¨ô  Ç ³ ðÀ Ó € ª œ/ B N s 1 l x • ¸  H µ h ∼ 1.1 × 10 ⁻² cm ² /Vs s % 3 



. 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β-In ₂ S ₃ ~ à Ì} Œ •õ  400 ^◦ C – Ð \ P % ƒo   ) a ~ à Ì} Œ •\  @ / ô

 Ç ³ ðÀ Ó € ª œ/ B N s 1 l x • ¸  H III-VI7 á ¤  o½ + ËÓ ü t ì ø ͕ ¸^ ‰\ " f InS (29 cm ² /Vs) [35] ˜ Ð   H  ™ è  Œ •“ É r ° ú כs t ë ß – β-In 2 Se 3

~ Ã

Ì} Œ • (8.1 × 10 ⁻² cm ² /Vs) [27] ü <  H  _  { 9 u ô  Ç . 7 £ x ‚ à Ì

 )

a β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •õ  400 ^◦ C \ P % ƒo   ) a ~ à Ì} Œ •_  r « Ñ ³ ð€  \ 

"

f „    î  r ì ø Í  0 l x • ¸  H y Œ •y Œ • ∼ 6.4 × 10 ¹⁸ / cm ³ õ  ∼1.7

× 10 ¹⁹ /cm ³ s % 3 Ü ¼ 9, s  ° ú כ“ É r InS (∼ 10 ¹⁹ /cm ³ ) [35] ü <



 H  _  { 9 u  % i “ ¦, β-In ² Se 3 ~ à Ì} Œ • (∼ 2.4 × 10 ¹⁶ /cm ³ ) [27] ˜ Ð   H  H ° ú כs % 3  . # Œl " f „    î  r ì ø Í  0 l x • ¸_  >  í

ß – [34]“ É r n (d,t)= (κ/4πqµ)t ⁻¹ `  ¦ s 6   x % i Ü ¼ 9, κ  H Ä »

„

   © œÃ º– Ð" f é ß –  & ñ β-In ₂ S 3 _  Ä »„    © œÃ º ° ú כ“   6.5\  ¦ 2 [

# Œ > í ß – % i   [32]. 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •õ  400 ^◦ C \ P 

%

ƒo   ) a ~ à Ì} Œ •“ É r à ºf ”  ¼ # † ¾ Ós  0 AA á ¤ Ü ¼– Ð † ¾ Ó l  M :ë  H \  € ª œ /

B

N ³ ðÀ Ós “ ¦ p+ þ A „  • ¸s  . s   H Marsillac 1 p x [36] s  β- In 2 Se 3 \  @ /K  ˜ Г ¦ô  Ç  כ õ • ¸ ¸ ú ˜ { 9 u ô  Ç . ¢ ¸ \ P % ƒo  “ : r

•

¸\  ¦ 7 £ x † < Ê\     € ª œ/ B N s 1 l x • ¸ü < Å Ò' Ÿ  r ç ß –“ É r y Œ ™™ è 

%

i Ü ¼
, „    î  r ì ø Í  0 l x • ¸  H 7 £ x  % i  .

IV. + s Ç Â ] Ø

”

 / B N7 £ x ‚ à ÌZ O Ü ¼– Ð ITO l ó ø Í 0 A\  β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •`  ¦ ] j Œ •

# Œ ”  / B N „  l – Ð 5 Å q \ " f 30ì  r 1 l x î ß – 200 ^◦ C ∼ 400 ^◦ C   t

 \ P % ƒo ô  Ç Ê ê X-‚    r] X , ì  rF  g F  g • ¸> , Å Ò  „    ‰ & ³p 

 â

z  ´+ « > Õ ªo “ ¦ F  g Ä »l  ~ ½ ӄ   : £ ¤$ í `  ¦ › ¸ ô  Ç   õ   H  6 £ § õ

 ° ú  s  כ ¹€  •½ + É Ã º e ”  . X-‚    r] X  z  ´+ « >   õ \  _  €  

¶ ú

˜‚ ½ Ó  © œÃ º  H a=7.62 ˚ A ü < c=32.33 ˚ A – Ð" f & ñ ~ ½ Ó& ñ > “     

†

< Ê Û ¼x 3 A q ½ ¨› ¸s  9, \ P % ƒo  “ : r • ¸\  ¦ 7 £ x † < Ê\     (1 0 9) ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð ‚  × þ ˜& h Ü ¼– Ð $ í  © œ H † d`  ¦ · ú ˜ à º e ” % 3  . Å Ò  „  



 ‰ & ³p  â z  ´+ « >\ " f  H ³ ð€  “ É r In s  ´ ú §s  ” > r F    H  כ Ü ¼

–

Ð
 z Œ ¤“ ¦, \ P % ƒo  “ : r • ¸\  ¦ 7 £ x † < Ê\     { 9 >  ß ¼l 

&

h   & t €  " f   & ñ  o÷ &  H  כ Ü ¼– Ð
 z Œ ¤ . z  ´“ : r \ " f 8

£ ¤& ñ  ) a F  g † < Æ& h “   \  -t  {  ç ß –  “ É r 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •

\

 @ / # Œ  H 1.84 eV s % 3 “ ¦, 400 ^◦ C – Ð \ P % ƒo ô  Ç r « Ñ\ 

@

/ # Œ  H 1.7 eV – Ð \ P % ƒo  “ : r • ¸ 7 £ x † < Ê\     y Œ ™™ è

% i  . F  g Ä »l  ~ ½ ӄ   : £ ¤$ í z  ´+ « >Ü ¼– РÒ'  7 £ x ‚ Ã Ì  ) a β-In 2 S 3

~ Ã

Ì} Œ •õ  400 ^◦ C – Ð \ P % ƒo ô  Ç r « Ñ\  @ / # Œ  H € ª œ/ B N ³ ðÀ Ó s

% 3  . ¢ ¸ô  Ç s 1 l x • ¸, „    î  r ì ø Í  0 l x • ¸ Õ ªo “ ¦ Å Ò' Ÿ  r  ç

ß –`  ¦ > í ß –½ + É Ã º e ” % 3 Ü ¼ 9, Õ ª ° ú כ“ É r y Œ •y Œ • µ ^h ∼ 2.1 × 10 ⁻² cm ² /Vs ü < µ h ∼ 1.1 × 10 ⁻² cm ² /Vs, ∼ 6.4 × 10 ¹⁸ /cm ³ ü <

∼ 1.7 × 10 ¹⁹ /cm ³ Õ ªo “ ¦ 24 µsü < 17 µs– Ð > í ß –÷ &% 3  .



 " f β-In 2 S 3 ~ à Ì} Œ •“ É r  ü @‚   % ò % i \ " f_  F  g„    x 9  F  g l

„  $ í 6 £ x6   x`  ¦ 0 Aô  Ç „    í ß –\ O _  F « і Ð" f s 6   x 0 p x 



.

V. P c p 8 ý ò k >

s

 ƒ  ½ ¨  H 2007¸  • ¸  â  © œ@ /† < Ɠ § † < ÆÕ ü t”  < É ª t " é ¶  \ O ƒ  

½

¨q  (RPP-2007-019)\  _  # Œ à º' Ÿ ÷ &% 3 Ü ¼ 9, s \  y Œ ™



× ¼w n m  .

Y

c p w Š à U Ø ”  ô

[1] W.-T. Kim and C.-D. Kim, J. Appl. Phys. 60, 2631 (1986).

[2] N. Barreau, S. Marsillac and J. C. Bernede, Vacuum 56, 101 (2000).

[3] R. S. Becker, T. Zheng, J. Elton and M. Saeki, Sol.

Energy Mater. 13, 97 (1986).

[4] W.-T. Kim, J.-P. Kim, I.-S. Min and A.-G. Chu, SAEMULLI (New Phys.) 25, 619 (1985).

[5] J. L. Shay and B. Tell, Surf. Sci. 37, 748 (1973).

[6] S. Spiering, D. Hariskos, M. Powalla, N. Naghavi and D. Lincot, Thin Solid Films 431-432, 359 (2003).

[7] R. H. Bube and W. H. McCaroll, J. Phys. Chem.

Solids 10, 333 (1959).

[8] T. T. John, S. Bini, Y. Kashiwaba, T. Abe, Y. Ya- suhiro, C. S. Kartha and K. P. Vijayakumar, Semi- cond. Sci. Technol. 18, 491 (2003).

[9] S. Belgacem, M. Amlouk and R. Bennaceur, Rev.

Phys. Appl. 25, 1213 (1990).

[10] A. Timoumi, H. Bouzouita, M. Kanzari and B.

Rezig, Thin Solid Films 480-481, 124 (2005).

[11] Y. Kashiwaba, I. Kanno and T. Ikeda, Jpn. J. Appl.

Phys. 31, 1170 (1992).

[12] R. Kumaresan, M. Ichmura, N. Sato and P. Ra- masamy, Mater. Sci. Eng. B 96, 37 (2002).

[13] N. Kamoun, R. Bennaceur, M. Amlouk, S. Bel- gacem, N. Mliki, J. M. Frigerio and M. C. Theye, Phys. Stat. Sol. A 169, 97 (1998).

[14] N. Naghavi, R. Henriguez, V. Laptev and D. Lincot, Appl. Surf. Sci. 222, 65 (2004).

[15] T. Asikainen, M. Ritila and M. Leskela, Appl. Surf.

Sci. 82/83, 122 (1994).

[16] A. A. Elshazly, D. Abdelkady, H. S. Metoually and M. A. M. Segman, J. Phys. Condens. Mater. 10, 5943 (1998).

[17] C. Guillean, T. Garico, J. Herrero, M. T. Gutier- rez and F. Briones, Thin Solid Films 451-452, 112 (2004).

[18] H. Ihara, H. Abe, S. Endo and T. Irie, Solid State

Commun. 28, 563 (1970).

[19] M. A. M. Seyam, Vacuum 63, 441 (2001).

[20] N. Barreau, S. Marsillac, J. C. Bernede, T. B. Nas- rallah and S. Belgacem, Phys. Stat. Sol. A 184, 179 (2001).

[21] M. M. El-Nahass, B. A. Khalifa, H. S. Soliman and M. A. M. Seyam, Thin Solid Films 515, 1796 (2006).

[22] N. Revathi, P. Prathap and K. T. Ramakrishna Reddy, Appl. Surf. Sci. 254, 5291 (2008).

[23] A. Timoumi, H. Bouzouita, R. Brini, M. Kanzari and B. Rezig, Appl. Surf. Sci. 253, 306 (2006).

[24] H. Tung Li, J. Appl. Phys. 34, 1730 (1963).

[25] I. P. Batra and H. Seki, J. Appl. Phys. 42, 1124 (1971).

[26] C. S. Yang, Y. S. Park, K. H. Kim, J. J. Lee, M. S.

Jin, H. L. Park and W. T. Kim, SAEMULLI (New Phys.) 42, 49 (2001).

[27] J. J. Lee, J. D. Lee, B. Y. Ahn, H. S. Kim and K.

H. Kim, SAEMULLI (New Phys.) 56, 14 (2008).

[28] B. D. Cullity, Elements of X-ray Diffraction, 2nd ed.

(Addison-Wesley Publishing Company, Inc., New York, 1978), Chap. 4, p. 107.

[29] JCPDS-International Centre for Diffraction Data, No. 25-0390, 2000.

[30] P. M. Ratheesh Kumar, Teny Theresa John, C.

Sudha Kartha, K. P. Vijayakumar, T. Abe and Y.

Kashiwaba, J. Mater. Sci. 41, 5519 (2006).

[31] J. I. Pankove, Optical Processes in Semiconductors (Dover, New York, 1971), Chap. 1-3.

[32] R. Poerschke, Data in Science and Technology (Springer-Verlag, Berlin, 1992).

[33] C. Manfredotti, A. Rizzo, L. Vasanelli, S. Galassini and L. Rugieri, J. Appl. Phys. 44, 5463 (1973).

[34] I. P. Batra and H. Seki, J. Appl. Phys. 41, 3409 (1970).

[35] A. F. Qasrawi and N. M. Gasanly, Cryst. Res. Tech- nol. 37, 1104 (2002).

[36] S. Marsillac, J. C. Bernede and A. Conan, J. Mater.

Sci. 31, 581 (1996).

Physical Properties of β-In ₂ S ₃ Thin Films grown by Using Vacuum Evaporation

Jeoung Ju Lee, ^∗ Jong Duk Lee, Byeong Yeol Ahn and Kun Ho Kim Department of Physics and Research Institute of Natural Science,

Gyeongsang National University, Jinju 660-701 (Received 2 May 2008)

β-In

2

S

3

films were prepared on indium-tin-oxide (ITO)-coated glass substrates by using thermal evaporation. The crystallization was achieved by annealing the as-deposited films in a vacuum electric furnace. X-ray diffraction spectra showed that the crystal structure of the β-In

2

S

3

films was that of a tetragonal defect spinel structure with lattice constants a = 7.62 ˚ A and c = 32.33 ˚ A and that the crystals were preferentially grown with a (1 0 9) orientation. The optical energy band gap, measured at room temperature, of the as-deposited β-In

2

S

3

film was 1.84 eV and decreased to about 1.7 eV upon annealing in a vacuum electric furnace at temperatures from 200

^◦

C to 400

◦

C. The dynamical behavior of the charge carriers in the β-In

2

S

3

film was investigated by using photoinduced discharge characteristics (PIDC) techniques.

PACS numbers: 68.55.-a, 78.20.-e

Keywords: β-In

2

S

3

, Annealing effect, Optical band gap, PIDC

∗

E-mail: [email protected]