Zns/si heteroeklem diyotların yapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HÜSEYİN KAAN KAPLAN

Danışman: Sertan Kemal Akay

Özet:

Bu tez çalışmasında, termiyonik vakum ark yöntemi kullanılarak p-tipi Si alt-taş üzerine ZnS ince film biriktirilerek ZnS/p-Si heteroeklem diyot elde edildi. ZnS ince filmin kristal yapısını ve yüzey morfolojisini belirlemek için X-ışınları kırınımı (XRD) ve Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanıldı. XRD sonuçları, ZnS ince filmin çinko-blend kristal yapıya sahip olduğunu göstermektedir. AFM sonuçlarından, ZnS ince filmin 2,64 nm yüzey pürüzlülük değeri ile oldukça düzgün bir yüzey morfolojisine sahip olduğunu görülmektedir. Filmin optik karakterizasyonu için optik soğurma ve geçirgenlik spektrumları bir cam alt-taş üzerine biriktirilen ZnS ince filmden ölçülmüştür. ZnS ince filmin yasak bant genişliği optik soğurma spektrumundan 3,78 eV olarak hesaplanmıştır. Filmin elektriksel iletkenlik tipi ve yük taşıyıcı yoğunluğu Hall Etkisi ölçümüyle n-tipi ve 3,1x1017 cm-3 olarak ölçüldü. Oda sıcaklığı akım – voltaj ölçümleri karanlık ve ışık altı şartlarında gerçekleştirildi. Işık altında yapılan I-V ölçümlerinden ZnS/p-Si heteroeklem diyotun ışığa duyarlı olduğu görülmektedir. Karanlık I-V ölçümlerinden ZnS/p-Si heteroeklem diyotun mükemmel bir doğrultucu özellik gösterdiği görüldü. Ek olarak, idealite faktörü, bariyer yüksekliği ve seri direnç değerleri karanlık ve ışık altındaki I-V ölçümlerinden sırasıyla, 2,72, 0,72 eV, 3,2 kΩ ve 2,37, 0,68 eV, 2,6 kΩ olarak hesaplandı. Ayrıca, oda sıcaklığı kapasitans – voltaj ölçümleri de ZnS ile p-Si arasındaki eklem ara yüzeyi hakkında ek bilgi edinmek, bariyer yüksekliği ve yük taşıyıcı yoğunluğunu belirlemek için farklı frekanslarda gerçekleştirildi.1,5 MHz'de yapılan ölçümden hesaplanan bariyer yüksekliği değeri 0,82 olarak belirlendi.