PREPARATION OF CuAl_1-xGa_xS₂ ALLOYS AND MEASUREMENT OF PHASE-SHIFT DIFFERENCE UPON REFLECTION

Résumé
Les alliages CuAl_1-xGa_xS₂ ont été préparés par transport chimique avec de l'iode, en prenant comme matériaux de départ des alliages respectifs élaborés soit par croissance en solution, soit à partir du bain fondu. La mesure de la densité de ces alliages ainsi que de leurs matériaux de départ, indique que la densité des alliages de départ est en accord avec celle calculée à partir de la cellule élémentaire, mais que la densité des alliages transportés chimiquement est légèrement plus faible que celle des alliages de départ. Ceci peut suggérer que les alliages transportés chimiquement comporteraient quelques vacances de Cu (et peut-être un excès de Al et/ou de Ga), provenant d'un déséquilibre au cours du transport entre Cu₂S et Al₂S₃ et/ou Ga₂S₃, plutôt que d'une légère déviation de la composition x au cours de la croissance. Une mesure directe du déphasage à la réflection est effectuée afin de déterminer la variation du gap et de la séparation de la bande de valence en fonction de la composition. Le résultat montre une dépendance non linéaire du gap en fonction de la composition, et sensiblement la même séparation de champ cristallin (0,11 eV) à travers tout le système.

Abstract
The CuAl_1-xGa_x alloys of the whole range are prepared by the chemical transport method using iodine as transport agent, where are used as the starting materials the respective alloys initially grown by the solution growth method and the melt growth method. Measurements of the crystal density on these alloys as well as their starting materials indicate that the densities of the starting alloys agree well with those of the calculated value from their cell dimensions but that the densities of the chemically transported alloys are slightly smaller than those of the starting alloys. This may suggest that the chemically transported alloys should have some Cu-vacancies (and perhaps Al and/or Ga excess) due to the transporting unbalance between Cu₂S and Al₂S₃ and/or Ga₂S₃, rather than the slight deviation in the alloy composition x, during the growth process. Direct measurement of the phase-shift difference upon reflection is also made to value the composition dependences of the energy gaps and the valence band splittings. The result shows a nonlinear character of the energy gap vs. composition curves and almost the same crystal field splitting (0.11 eV) throughout the system.