MOCVD 0 n É® z º V R ËX ê sc Ü R Bi 2 Te 3 õ m Í Sb 2 Te 3 U c lT c l8 ý ºX ì Ä ¤V R Ë
»+ ä 0 å · + ä 6 0 ÷ 7 B · L |U 4 w H · » . > ç ¡ ∗
ô
Dz D G õ < Æl Õ ü t ½ ¨" é ¶ ~ à Ì} F « Ñ ½ ¨G ' p' , " fÖ ¦ 130-650
®
£( å - ! H
¦ 9@ / < Æ § l / B N < ÆÂ Ò, " fÖ ¦ 136-791 (2006¸ 3 Z 4 7{ 9 ~ Ã Î6 £ §)
Bi
2Te
3x 9 Sb
2Te
3\ x ~ Ã Ì} ` ¦ trimethylbismuth, triethylantimony, x 9 diisopropyltelluride` ¦ 6
x # Ä »l F K5 Å q l © 7 £ x à ÌZ O Ü ¼ Ð (001) GaAs é ß & ñ l ó ø Í 0 A\ $ í © % i . $ í © ) a Bi-Te > ~ à Ì}
É
r 8 £ x © ½ ¨ ¸\ ¦ s À Ò 9 c-» ¡ ¤ ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð C ¾ Ó ) a é ß & ñ e ` ¦ & ³p â x 9 X- r] X ì r$ 3 õ S X ½ + É Ã
º e % 3 . 2 " é ¶ _ step-flow + þ AI Ð $ í © s { 9 # Qz ¤6 £ §` ¦ ~ Ã Ì} _ ³ ð + þ A © ` ¦ ' a ¹ 1 Ïô Ç õ S X ½ + É Ã º e
% 3 . Bi
2Te
3~ Ã Ì} _ â Ä º Sb
2Te
3ü < H ² ú o à º¨ î ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð $ í © 5 Å q ¸_ s ~ ½ Ó$ í s > r F < Ê` ¦ AFM ì
r$ 3 ` ¦ : x # S X % i . s Qô Ç \ P èF _ ] j ¸ / B N& ñ É r ~ Ã Ì} + þ A \ P Í ty è x 9 µ 1 Ï è _ ] j
\ V , o 6 £ x6 x| ¨ c à º e ` ¦ כ Ü ¼ Ð l @ / ) a .
PACS numbers: 68.35.Bs, 68.55.Jk
Keywords: Bi
2Te
3, Sb
2Te
3, \ P F « Ñ, MOCVD
I. " e  ] Ø
Bi-Te > o½ + ËÓ ü t É r © : r H ~ ½ Ó\ " f Ä ºÃ ºô Ç \ P : £ ¤$ í ` ¦
Ð# & ³F @ / Òì r _ \ P Í ty è H s Ó ü t| 9 Ð ] j ¸÷ &
#
Qt ¦ e . \ P F « Ñ_ $ í 0 p x t à º (figure of merit) H Z (= α
2σ/K; α = Seebeck > Ã º, σ = l ¸ ¸, K = \ P
¸ ¸)° ú כ [1]Ü ¼ Ð ³ ð & ³÷ & 9 ´ òÖ ¦ s Z } É r \ P è \ ¦ ] j
l 0 AK " f H Z ° ú כ` ¦ 7 £ x r & ô Ç . \ P $ í 0 p x t Ã
º\ ¦ þ j@ / o l 0 AK " f H Seebeck > Ã º x 9 l ¸ ¸
\
¦ ß ¼> ¦ 1 l x r \ \ P ¸ ¸\ ¦ > # ô Ç . Õ ª
Q \ P $ í 0 p x t à º\ ¦ ³ ð & ³ H l ¸ ¸ü < \ P ¸ ¸
H " f Ð 7 á x5 Å q& h : £ ¤$ í ` ¦ t ¦ e . 7 £ ¤, Ó ü t| 9 _ l
¸ ¸\ ¦ ß ¼> 1 l x r \ \ P ¸ ¸ ¸ 7 £ x > ) a .
s
Qô Ç s Ä » Ð 1950¸ @ / Bi-Te > \ P F « Ñ > hµ 1 Ï ) a s A
Ð é # Qo + þ AI _ \ P F « Ñ_ \ P $ í 0 p x É r 1 H ~ ½ Ó_ ° ú כ Ü
¼ Ð ] jô Ç÷ &# Q M ® o .
Hicks ü < Dresselhaus [2]\ _ K Z° ú כ` ¦ ¾ Ó © r v l 0 A ô
Ç D h Ðî r > h¥ Æ s è> h ) a s Ê ê : x& h \ P F « Ñ\ ¦ s 6
x ô Ç $ " é ¶ ½ ¨ ¸_ ½ ¨ Z° ú כ` ¦ ¾ Ó © r ~ ´ Ã º e H 0
p x$ í M :ë H \ B Ä º Ö ¸ µ 1 Ïy ' ÷ & ¦ e [3]. Venkata- subramanian1 p x É r [4] 2 " é ¶ _ Bi
2Te
3/Sb
2Te
3 í ½ ¨
∗
E-mail: jskim@kist.re.kr
¸\ ¦ ] j # Z° ú כs 2.4 t 7 £ x < Ê` ¦ z ´+ « >& h Ü ¼ Ð ] jr
% i . s [ þ t É r í ½ ¨ ¸_ ¿ ºa \ ¦ \ P ¸ ¸ x 9 l
¸ ¸\ ¦ { { © H í 7 H õ _ ¨ î ç H Ä »' Ð_ ¿ ºa
Ð ] jô Ç < ÊÜ ¼ Ð l ¸ ¸ H Ä »t ô Ç G \ P ¸ ¸\ ¦ % 3 ]
j # \ P $ í 0 p x t à º\ ¦ ß ¼> % i . s Qô Ç í ½ ¨
¸_ ] j ` ¦ 0 AK " f H ~ Ã Ì} + þ AI _ \ P F « Ñ $ í © l Z O s ì ø
Í× ¼r 9 כ ¹ . & ³F t Bi-Te> F « Ñ_ ~ à Ì} 7 £ x à Ìl Õ
ü
t É r Û ¼( ' a A, \ P 7 £ x à Ì, MBE, MOCVD 1 p x # Q t ~ ½ Ó Z O
[ þ t s 6 x ÷ &# Q M ® o . Õ ª × æ \ " f ¸ MOCVD [5,6]Z O É r Ã
º nm ¿ ºa _ · û ª É r Å Òl _ í ½ ¨ ¸ ] j \ & h ½ + Ë 9, ¢ ¸ô Ç ~ 1 > í ß \ O o 0 p x ô Ç $ í © l Z O s .
: r ½ ¨\ " f H Bi-Te > Ó ü t| 9 _ í ½ ¨ ¸_ ] j ` ¦ 3
l q& h Ü ¼ Ð Ä º Bi
2Te
3x 9 Sb
2Te
3\ x ~ Ã Ì} ` ¦ MOCVD Z O
Ü ¼ Ð 7 £ x Ã Ì % i . l ó ø Í_ ~ ½ Ó0 A x 9 $ í © : r ¸\ $ í
© ) a Bi
2Te
3x 9 Sb
2Te
3\ x ~ Ã Ì} _ ½ ¨ ¸& h : £ ¤$ í ` ¦
&
³p â x 9 X- r] X ì r$ 3 ` ¦ : x # ¶ ú ( R Ð ¤Ü ¼ 9 $ í ©
)
a ~ Ã Ì} _ ³ ð + þ A © É r AFM` ¦ s 6 x # ' a ¹ 1 Ï % i . s
Qô Ç z ´+ « >` ¦ : x # $ " é ¶ ½ ¨ ¸_ Bi-Te > \ P èF _ ]
j ¸/ B N& ñ ` ¦ 0 Aô Ç l ì ø Í/ B N& ñ ` ¦ S X w n ¦ % i .
II. ÷ m Ç] M öU ê s0 n É
Thomas Swan \ " f ] j ô Ç Ã º¨ î ì ø Í6 £ x ' a d MOCVD
© q \ ¦ s 6 x # © · ú \ " f Bi-Te > ~ Ã Ì} ` ¦ $ í © % i
-463-
Fig. 1. Schematic of MOCVD reactor for Bi-Te related thin films.
. Bi, Sb x 9 Te F K5 Å q Ä »l ½ ¨^ Ð Trimethylbismuth (TMBi), Triethylantimony (TESb), Diisoprophyle tel- luride (DiPTe)` ¦ 6 x % i Ü ¼ 9 ½ Ó : r ¸\ ¦ s 6 x # { 9 & ñ
: r ¸` ¦ Ä »t r ( . F K5 Å q Ä »l ½ ¨^ \ ¦ ì ø Í6 £ x ' a Ü ¼ Ð s 5 Å x r
v l 0 AK 4N í H ¸_ Ã º è\ ¦ Ã º è& ñ ] jl \ : x õ r Ê
ê 6 x % i . l ó ø ÍÜ ¼ Ð H [010] ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð 4 ¸ s » 1 Ï ) a (001) GaAs é ß & ñ J ?s ( \ ¦ 6 x % i . : r z ´+ « >\ " f
6 x ô Ç ì ø Í6 £ x ' a _ ½ ¨ ¸\ ¦ Fig. 1 \ ? /% 3 . ì ø Í6 £ x ' a
É
r $ 3 % ò Ü ¼ Ð ] j ÷ &% 3 Ü ¼ 9 ¿ º > h_ < É Ê " f! s s' (suscep- tor)\ ¦ 6 x % i . RF ï{ 9 Ð \ P ÷ & H ' Í P : " f! s s'
H Ä »l F K5 Å q ½ ¨^ Ø æì r y \ P ì r K ÷ & ¸2 ¤ 400
◦C Ð Ä
»t r ( Ü ¼ 9 GaAs l ó ø Í` ¦ ¿ º P : " f! s s' \ 0 Au r &
\
x ~ Ã Ì} $ í © s { 9 # Q ¸2 ¤ % i . ¿ º " f! s s' s \
H $ 3 % ò Ü ¼ Ð ] j ) a ì r o @ /\ ¦ 0 Au r & " f! s s' _ : r ¸
" f Ð 1 l qw n & h Ü ¼ Ð ] j# Q | ¨ c à º e ¸2 ¤ % i . \ x ~ Ã Ì }
_ ¸$ í x 9 ¿ ºa _ ç H{ 9 $ í ¾ Ó © ` ¦ 0 A # $ í © × æ l ó ø Í
`
¦ ; ;y r r ( . $ í © ) a ~ Ã Ì} _ p [ j½ ¨ ¸ H È Òõ
& ³p â (Philips CM30)` ¦ s 6 x # ' a ¹ 1 Ï % i Ü ¼ 9,
$ í
© ) a ~ Ã Ì} _ © ` ¦ S X l 0 AK Cu-K
α1 X- c ` ¦
6 x # X- r] X ì r$ 3 ` ¦ % i . $ í © ) a ~ Ã Ì} _ ³ ð + þ
A © É r AFM (Atomic Force Microscope)` ¦ 6 x # ' a
¹ 1 Ï % i .
III. + s ÇÊ Ý õ m Í ß e È º
Fig. 2 H MOCVD Z O Ü ¼ Ð $ í © ) a Bi
2Te
3x 9 Sb
2Te
3\
x ~ Ã Ì} _ X- r] X ì r$ 3 õ \ ¦ Ð# Å Ò ¦ e .
Bi
2Te
3_ â Ä º (006), (0015), (0018) s , Sb
2Te
3_ â Ä
º\ H (006), (009), (0012), (0015), (0018) _ r] X J
s Ð% i Ü ¼ 9 y y & ñ \ " f_ r] X y © ¸ q Ö ¦ É r ½ ¨
¸ (structure factor) Ð > í ß ) a JCPDS ° ú כõ ¸ ú { 9 u
% i . s õ H $ í © ) a ~ Ã Ì} s c-» ¡ ¤ Ü ¼ Ð C ¾ Ó$ í ` ¦
° ú
H é ß & ñ \ x ~ Ã Ì} e ` ¦ ´ ú K Å Ò ¦ e .
Fig. 2. XRD patterns of Sb
2Te
3and Bi
2Te
3epilayers.
: r z ´+ « >\ " f 6 x ô Ç l ó ø Í É r (001) GaAs \ " f 4 ¸ s
»
1 Ï ) a כ Ü ¼ Ð X- r] X ì r$ 3 r $ l ó ø Í` ¦ l Ö ¦ # Q ì
ø Í@ / ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð 4 ¸ r r Ê ê l ó ø Í õ X- y t l \ ¦ θ - 2θ Ð r r ( Ü ¼ Ð r] X J ` ¦ % 3 ` ¦ Ã º e % 3 . s H
Ä º 8 + þ AI _ r « Ñ _ Ü ¼ Ð & ñ ` ¦ X- { 9 ~ ½ Ó
¾ ÓÜ ¼ Ð & ñ § > =K Å Ò# Q l M :ë H s . s H $ í © ) a \ x
~ Ã
Ì} _ a » ¡ ¤ ~ ½ Ó ¾ Ós l ó ø Í_ (001) & ñ õ ¨ î ' > $ í
© ÷ &% 3 6 £ §` ¦ _ p ô Ç .
Fig. 3 É r GaAs l ó ø Í0 A\ $ í © ) a Bi
2Te
3_ ¦ì r K 0
p x TEM ì r$ 3 õ s . Fig. 3\ " f l ó ø Í_ s » 1 Ï ~ ½ Ó0 A y
\ + þ A$ í ) a Û ¼9 \ _ 0 Au \ ¦ " é ¶ Ü ¼ Ð ³ ðr % i .
Bi
2Te
3_ a » ¡ ¤ ~ ½ Ó ¾ Ó © Ã º H 4.385 ˚ A Ü ¼ Ð GaAs _
© Ã º 5.653 ˚ A ü < 30 %_ s e 6 £ § \ ¸ Ô ¦ ½ ¨
¦ l ó ø Íõ ~ à Ì} _ > \ " f_ 1 ∼ 2nm & ñ ¸_ Ô ¦ç H{ 9 ô Ç 8
£
x s Ê ê\ H c-» ¡ ¤ Ü ¼ Ð ¸ ú & ñ § > = ) a 8 £ x © ½ ¨ ¸\ ¦ Ð# Å Ò ¦ e
. Bi
2Te
3_ c » ¡ ¤ ~ ½ Ó ¾ Ó_ © Ã º H 30.48 ˚ A Ü ¼ Ð Ð
¦÷ & ¦ e Ü ¼ 9 Te(1)-Te(1) -Bi-Te(2)-Bi-Te(1)-Te(1) _
"
é
¶ ½ ¨ ¸ Ð C \ P ÷ &# Q e [7]. # l " f Te(1) -Bi-Te(2)- Bi-Te(1) H y © ô Ç ½ + Ë` ¦ t H é ß 0 A ! s q Ð s é ß 0 A ! s q[ þ t
É
r " f Ð Te(1)-Te(1) ç ß \ ô Ç Van der Waals ½ + Ë` ¦
Fig. 3. TEM image of Bi
2Te
3/GaAs interface. The circle indicates the step site introduced by the mis-orientation bewteen the Bi
2Te
3film and GaAs substrate. Marker indicates 2 nm.
Fig. 4. AFM images of (a) Sb
2Te
3and (b) Bi
2Te
3films grown at 380
◦C.
¦ e . Õ ªa Ë >\ " f & h 8 £ x < Ê + þ AI \ ¦ Ðs H כ É r s Qô Ç
: r` ç \ l ô Ç כ Ü ¼ Ð ó ø Íé ß ) a .
Koma [8]1 p x É r $ í © ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð Van der Waals ½ + Ë` ¦
¦ e H F « Ñ_ â Ä º q 2 ¤ ~ Ã Ì} õ l ó ø Íõ _ © Ã º _
s ß ¼ 8 ¸ \ x ~ à Ì} _ & ñ $ í É r Ä ºÃ º < Ê` ¦ \ V 8
£
¤ % i . : r z ´+ « > õ H s [ þ t _ \ V8 £ ¤` ¦ z ´ » ~ Ã Îg Ë > H כ Ü
¼ Ð, Van der Waals ½ + Ë\ _ K l ó ø ÍÜ ¼ Ð Â Ò' È Òõ
Fig. 5. (a) Schematics of [001] view of low indexed cubic crystal planes (b) microstructure of (001) GaAs surface tilted toward [010], and (c) step bunched surface struc- ture due to lateral growth anisotropy between (111)A and (111)B step.
0
A, & h 8 £ x < Ê 1 p x _ < Ê_ < Ê É r © Ã º_ s \ _
ô Ç Â Ò& ñ ½ + Ë 0 A 1 p x < Ê_ + þ A$ í s C F ) a õ #
.
Fig. 4 H 380
◦C \ " f $ í © ) a Sb
2Te
3x 9 Bi
2Te
3\ x
~ Ã
Ì} _ ³ ð + þ A © ` ¦ AFM Ü ¼ Ð ì r$ 3 ô Ç õ [ þ t s . ¿ º r
«
Ñ ¸¿ º r & h Ü ¼ Ð Ö ¦ õ ° ú É r + þ A © ` ¦ ? /% 3 .
p
r & h Ü ¼ Ð Ð ¤` ¦ M : Bi
2Te
3_ ³ ð + þ A © É r { 9 & ñ ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼
Ð C ¾ Ó ) a _ Û ¼ (terrace)ü < Û ¼9 \ (step) + þ AI \ ¦ Ðs ¦ e
Ü ¼ 9 _ Û ¼ H ô ÇA á ¤ ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð U ´> Z þ t # Q" f e H + þ A ©
`
¦ ? /% 3 . ì ø Í \ Sb
2Te
3_ â Ä º Bi
2Te
3\ " fü < H
² ú
o _ Û ¼_ + þ AI è Ô ¦ç H{ 9 t ë ß y _ + þ AI
\
¦ Ð# Å Ò ¦ e . ¿ º r « Ñ ¸¿ º\ " f 3 " é ¶& h Ù þ Ò q t$ í
\
l ô Ç $ 3 [ þ t s ½ + Ë^ ÷ & H + þ AI _ $ í © s 2 " é ¶& h
layer-by-layer + þ AI _ $ í © s s À Ò# Q & 6 £ §` ¦ · ú Ã º e
.
~ Ã
Ì} _ AFM ³ ð + þ A © É r : r z ´+ « >\ " f 6 x ô Ç l ó ø Ís (001) & ñ \ " f 4 ¸ s » 1 Ï÷ &% 3 l M :ë H \ è ß õ
Ð ó ø Íé ß ) a . : r z ´+ « >\ " f 6 x ô Ç zinc blende ½ ¨ ¸\ ¦ ° ú
H GaAs l ó ø Í_ (001) õ s Ö © H ± ú É r t à º\ ¦ ° ú
H [ þ t` ¦ ¨ î & h Ü ¼ Ð Õ ªo Fig. 5(a)ü < ° ú s ³ ðr ½ + É
Ð ½ ¨ì r ) a . GaAs l ó ø Í_ (001) s [110] ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð ç ß
s » 1 Ï÷ &% 3 ` ¦ â Ä º l ó ø Í_ ³ ð É r ½ ¨ ¸& h Ü ¼ Ð (001) _
Û ¼ü < (111)A_ Û ¼9 \ Ü ¼ Ð ³ ðr | ¨ c à º e Ü ¼ 9 _ Û ¼ _
U ´s (l) É r (α/2)cot α Ð ³ ð & ³÷ & 9 # l " f α H © Ã
º, α H l ó ø Í_ l Ö ¦ # Q y ¸\ ¦ · p . : r z ´+ « >\ 6
x ô Ç l ó ø Í_ â Ä º [010] ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð l Ö ¦ # Q4 R e Ü ¼ 9 s â Ä
º l ó ø Í_ ½ ¨ ¸ H Fig. 5(b) ü < ° ú s y _ ¨ î _ Û ¼ ü
< [110] ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð + þ A$ í ÷ & H Û ¼9 \ É r (111)A, [-110] ~ ½ Ó
¾ ÓÜ ¼ Ð + þ A$ í ÷ & H Û ¼9 \ É r (111)B Ü ¼ Ð ½ ¨$ í ) a [9].
Fig. 4(a) \ " f Ð# t H Sb
2Te
3~ Ã Ì} _ ³ ð + þ A © É r Fig. 5(b) _ l ó ø Í_ p r & h + þ A © \ " f $ í © s ' ÷ & " f
#
Q > h_ Û ¼9 \ [ þ t s µ 1 Ï Ð Ó ü # (step bunching) כ Ü
¼ Ð # . s â Ä º y + þ AI _ _ Û ¼\ ¦ Õ ª@ / Ð Ä » t
l 0 AK " f H [110] x 9 [-110] ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð Ã º¨ î $ í © (lat- eral growth) 5 Å q ¸ Ä » # ½ + É כ s 9 : r z ´+ « > õ
, Sb
2Te
3~ à Ì} _ $ í © \ " f H à º¨ î ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð_ $ í © 5 Å q
¸ H ~ ½ Ó ¾ Ó\ ß ¼> _ > r t · ú §6 £ §` ¦ _ p ¦ e . Õ ª
Q à º¨ î ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð $ í © 5 Å q ¸_ s ~ ½ Ó$ í s > r F H â Ä º Û
¼9 \ s ½ + Ë^ ÷ &# Q H ³ ð + þ A © É r Fig. 5(c) ü < ° ú s
ô ÇA á ¤ ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð | f y + þ A + þ AI _ _ Û ¼\ ¦ è q
כ
s [10]. Fig. 5(c)_ â Ä º [110] ~ ½ Ó ¾ Ó_ $ í © 5 Å q ¸
[-110] ~ ½ Ó ¾ Ó Ð É r â Ä º\ ¦ & ñ ô Ç כ s . Fig. 4(b)\
Ð Bi
2Te
3~ Ã Ì} _ ³ ð + þ A © É r _ Û ¼_ + þ AI ô ÇA á ¤
~
½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð | f y + þ A_ + þ AI \ ¦ Ðs ¦ e Ü ¼ 9 s H Ã º
¨ î
~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð $ í © 5 Å q ¸_ s ~ ½ Ó$ í \ l ô Ç כ Ü ¼ Ð K $ 3 ÷ &
# Q .
IV. ~ ¿ W d l
© : r \ " f \ P $ í 0 p x s Ä ºÃ ºô Ç Bi-Te> ~ à Ì} ` ¦ MOCV DZ O Ü ¼ Ð GaAs l ó ø Í0 A\ $ í © % i . $ í © ) a Bi-Te >
~ Ã
Ì} É r c-» ¡ ¤ Ü ¼ Ð C ¾ Ó ) a é ß & ñ e ` ¦ X- r] X ì r$ 3 x 9
& ³p â ì r$ 3 ` ¦ : x # S X % i . ¢ ¸ô Ç \ x ~ Ã Ì} _
a » ¡ ¤ ~ ½ Ó ¾ Ó É r l ó ø Í_ a » ¡ ¤ ~ ½ Ó ¾ Óõ à º¨ î ` ¦ s À Ò% 3 Ü ¼ 9
~ Ã
Ì} ? /_ Te-Te ç ß _ Van der Waals ½ + ËÜ ¼ Ð K l ó
ø Íõ _ H © Ã º_ s \ ¸ Ô ¦ ½ ¨ ¦ ª | 9 _ & ñ
$ í
` ¦ ? /% 3 . $ í © ) a Sb
2Te
3x 9 Bi
2Te
3~ Ã Ì} _ ³ ð Ä
»Á º Ð K $ 3 ÷ &# Q& . s Qô Ç \ P èF _ ] j ¸ / B N& ñ É r
~ Ã
Ì} + þ A \ P Í ty è x 9 µ 1 Ï è _ ] j \ V , o 6 £ x6 x
| ¨
c à º e ` ¦ כ Ü ¼ Ð l @ / ) a .
P
c p 8 ý ò k >
: r ½ ¨ H õ < Æl Õ ü t Â Ò 21C á Ô : r w # Q ½ ¨> hµ 1 Ï
\ O
\ ¸ èF l Õ ü t > hµ 1 Ï \ O é ß _ ( ï× ¼ ñ 05K1501- 02010) t " é ¶ \ _ # ½ ¨÷ &% 3 Ü ¼ 9 s \ y × ¼w n m .
Y
c p w à U Ø ô
[1] D. R. Lovett, Semi-Metals and Narrow-Band Gap Semiconductors, (Pion Limited, London, 1977), p.
181.
[2] L. D. Hicks and M. S. Dresselhaus, Phys. Rev. B 47, 631 (1993).
[3] M. S. Sander, R. Gronsky, T. Snads and A. M. Stacy, Chem. Mater. 15, 335 (2003).
[4] R. Venkatasubramanian, E. Siivola, T. Colpitts and B. Oïquinn, Nature 413, 597 (2001).
[5] A. Giani, A. Boulouz, F. Pascal-Delannoy, A.
Fousaram and A. Boyer, Thin Solid Films 315, 99 (1998).
[6] R. Venkatasubramanian, T. Colpitts, E. Watko, M.
Lamvik and N. El-Masry, J. Crystal Growth 170, 817 (1997).
[7] Y. Ueda, A. Furuta, H. Okuda, M. Nakatake, H.
Sato, H. Namatame and M. Taniguchi, J. Elec- tron Spectroscopy and Related Phenomena 101, 677 (1999).
[8] A. Koma, Thin Solid Films 216, 72 (1992).
[9] S. M. Hu, J. Appl. Phys. 45, 1567 (1974).
[10] Jin-Sang Kim, Jong-Hyeng Song and Sang-Hee Suh,
Materials Science in Semiconductor Processing 3,
201 (2000).
Structural Characteristics of Bi 2 Te 3 and Sb 2 Te 3 Films Grown on (001) GaAs Substrates Grown by Using MOCVD
Jeong-Hun Kim, Dae-Yong Jeong, Gi-Won Choi and Jin-Sang Kim
∗Thin Film Materials Research Center, Korea Institute of Science and Technology, Seoul 136-791
Byeong-Kwon Ju
Department of Electrical Engineering, Korea University, Seoul 136-791 (Received 7 March 2006)
Bi
2Te
3and Sb
2Te
3films were grown on (001) GaAs substrates by using the metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method. High resolution transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) results revealed that the films had single-crystalline phases with a preferential c-orientation and with layered structures resulting from the Van der Waals bonding in these materials. The surface shapes of the Bi
2Te
3and the Sb
2Te
3films indicated that these films were grown in a two-dimensional step-flow growth mode. AFM showed that, contrary to the Sb
2Te
3films, the Bi
2Te
3films had a terrace width distribution, which might be related to the anisotropic growth rate in the crystal plane. We expect these results for thermoelectric materials to be applicable to thin-film cooling and power-generating devices.
PACS numbers: 68.35.Bs, 68.55.Jk
Keywords: Bi
2Te
3, Sb
2Te
3, thermoelectric material, MOCVD
∗