Effects of heat treatment on the optical and structural properties of InSe thin films

Thin films of indium selenide of different thicknesses are deposited on glass substrate by vacuum evaporation. The optical gaps (E) are determined from the absorption spectra of as-deposited InSe films. The value of E of a-InSe films is found to increase with the thickness of the films. The InSe films are heat treated at different elevated temperatures from 423 to 573 K. The values of optical gaps E of InSe films are also found to increase with temperature of heat treatment. The effect of thickness and temperature of heat treatment on the optical gap (E) of the film is interpreted in terms of the density of state model of Mott and Davis. The valence band density of states of a-InSe films is calculated from the optical absorption data. The variation of valence band density of states with temperature of heat treatment is observed in the case of a-InSe films. X-ray diffraction spectra are taken for both, as-deposited and heat treated InSe films. A radial distribution function (RDF) analysis of X-ray diffraction (XRD) spectra is made to get an insight into the structural information of the specimens. From the results related to RDFs of the specimens it is shown that in case of InSe a transition from the amorphous to the crystalline state takes place at 573 K. Mittels Vakuumaufdampfung werden dünne Schichten von Indiumselenid verschiedener Dicke auf Glassubstraten aufgebracht. Die optischen Bandlücken (E) werden aus dem Absorptionsspektrum der InSe-Schichten unmittelbar nach der Abscheidung bestimmt. Der Wert E der a-InSe-Schicht nimmt mit der Dicke der Schichten zu. Die InSe-Schichten werden bei verschiedenen erhöhten Temperaturen zwischen 423 und 573 K getempert. Die Werte der optischen Bandlücken E der InSe-Schichten nehmen mit der Temperatur der Wärmebehandlung ebenfalls zu. Der Einfluß der Dicke und der Temperatur der Wärmebehandlung auf die optische Bandlücke (E) der Schicht wird mit dem Modell der Zustandsdichte von Mott und Davis erklärt. Die Zustandsdichte des Valenzbandes der a-InSe-Schichten wird aus den optischen Absorptionswerten berechnet. Eine Änderung der Valenzbandzustandsdichte mit der Temperatur der Wärmebehandlung wird im Falle der a-InSe-Schichten beobachtet. Röntgenbeugungsspektren werden sowohl für InSe-Schichten unmittelbar nach dem Abscheiden als auch für getemperte Proben aufgenommen. Eine Analyse der radialen Verteilungsfunktin (RDF) der Röntgenbeugungsspektren (XRD) wird durchgeführt, um strukturelle Informationen über die Proben zu erhalten. Aus den mit RDF verbundenen Ergebnissen wird gefunden, daß im Falle des InSe ein Übergang vom amorphen zum kristallinen Zustand bei 573 K eintritt.