電気化学的堆積法により得られたBI2SE3薄膜の半導体特性とクロノアンペロメトリーの調査

非水エチレングリコール系電解質からBi2Se3薄膜を電気化学的に堆積させ、Ar雰囲気下で熱処理を行い結晶性を向上させた。X線回折(XRD)、走査型電子顕微鏡(SEM)、エネルギー分散型X線分光法(EDS)、フーリエ変換赤外分光法(FTIR)、ラマン分光法により相と組成を評価した。XRDとラマン分析で結晶性菱面体晶Bi2Se3の形成を確認し、FTIR測定で軽微な表面酸化を示唆した。電流-電圧測定と温度依存導電率測定により電気的・半導体特性を調査した。固有伝導に関連する活性化エネルギーは0.25 eV、温度感度係数は2903 K、抵抗の温度係数は0.032–0.013 K−1であった。2800–4000 nmの波長範囲での赤外光伝導測定では、Bi2Se3のバンドギャップエネルギー付近で顕著な光応答を示した。これらの結果は、電気化学的に堆積されたBi2Se3薄膜が赤外線感応性半導体および光電子応用への可能性を示すものである。