Electrical and Optical Properties of n- and p-Type CuInTe2

Abstract

The electrical properties between 80 and 300 K and the optical absorption at room temperature of both n- and p-type CuInTe2 are studied. The n-type sample is obtained by annealing p-type CuInTe2 in the presence of indium for a prolonged period of time. The p-type samples are grown by programmed directional freezing technique with slight excess of indium in the stoichiometry. Two defect levels with ED = 58 meV and EA around 15 meV are identified from the analysis of the temperature dependence of the carrier concentration. The origin of these levels, consistent with the covalent bonding model, is attributed to InCu and VTe, respectively. From a theoretical fit to the experimental data, the density of states effective mass of the electrons is found to be m = 0.16me. The estimated values of the conduction and valence-band deformation potentials are in agreement with the general trend observed in other I–III–VI2 compounds. Using the model proposed for the band-gap shrinkage, the energy gap of n-type CuInTe2 in the dilute limit is calculated to be 1.026 eV. On a etudie les proprietes electriques entre 80 et 300 K, et l'absorption optique a temperature ambiante de CuInTe2 type n et type p. L'echantillon type n a ete obtenu par recuit et celuit type p par mise en presence de l'Indium durant une periode de temps prolonge. On a fait croǐtre les echantillons type p par la technique de refroidissement directionnel programme avec un leger exces d'Indium dans la stoechiometrie. Par l'analyse de la dependance de la temperature de concentration des porteurs, on a identifie deux niveaux de defauts avec ED = 58 meV et EA environ 15 meV. L'origine de ces niveaux, compatible avec le modele de liaison covalente, est attribue it a InCu et a VTe, respectivement. Apres un ajustement theorique aux donnees experimentales, la densite des etats de la masse effective des electrons est de m★ = 0,16me. Les valeurs estimees des potentiels de deformation des bandes de conduction et de valence sont en accord avec la tendance generale observee dans les composes I–III–VI2. En utilisant le modele propose pour la contraction de la bande du gap, le resultat de gap d'energie de CuInTe2 type n dans la limite diluee est de 1,026 eV.