Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Uludağ Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: HASAN YILDIRIM
Danışman: AHMET PEKSÖZ
Özet:Bakır indiyum galyum diselenid (CuInxGa1-xSe2) ince filmlerinnin ardışık elektrodepozisyonu ITO kaplı cam alttaşlar üzerine sulu çözeltilerde potansiyostatik yöntemle gerçekleştirilmiştir. Cu–Ga–S (CGS) and Cu–In–S (CIS) öncü ince filmlerinin ITO alttaşlar üzerine elektrodepozisyon mekanizmaları da dönüşümlü voltammetri yöntemi ile araştırılmıştır. Dönüşümlü voltammetri çalışmaları tekli Cu, Ga, S, In ve Se sistemleri, ikili Cu–S, G–S ve Cu–Ga sistemleri, üçlü Cu–Ga–S ve Cu–In–S sistemleri için yapılmıştır. Cu–Ga–S öncü filmlerinin birlikte depozisyonunda GaCl3 konsantrasyonun etkisi detaylı olarak incelenmiştir. En yüksek Ga elemental bileşen oranına sahip CGS öncü filmi 20 mM GaCl3 içeren çözeltiden depozite edilmiştir. Bu film 1,7 eV enerji bant aralığına ve 2,32x1016 cm-3 taşıyıcı konsantrasyonuna sahiptir. En uygun depozisyon potansiyelinin belirlenmesi amacıyla Cu–In–S öncü ince filmlerinin birlikte elektrodepozisyonu farklı potansiyellerde gerçekleştirilmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı x-ışını (EDX) analizleri -0,9 V'ta depozite edilen CIS öncü filminin %15,82 Cu, %41,45 In ve %42,73 S ile en iyi elemental bileşim oranına ve yaklaşık 0,4 μm tanecik boyutları ile düzgün yüzey yapısına sahir olduğunu göstermiştir. Cu/In/Cu/Ga/Cu/Se katmanlı yapıları farklı sıcaklıklarda (250 °C – 550 °C) tavlanmışlardır. Taramalı elektron mikroskobu analizlerinden CIGS ince filmlerin tavlama sıcaklıklarına bağlı olarak farklı yüzey özelliklerine sahip oldukları görülmüştür. EDX analizleri, tavlama sıcaklığı arttıkça CIGS ince filmlerdeki Se elemental bileşen oranının %46,99'dan %14,84'e düştüğünü göstermiştir. XRD analizlerine göre 550 °C'de tavlanan CIGS ince filmin sitokiyometrik CuGa0,6In0,4Se2 fazına sahip olduğu görülmüştür. CIGS ince filmlerin enerji bant aralıkları 1,41 eV ile 2,19 eV arasında değişim göstermektedir. Depozite edilen CIGS filmleri ~1016 cm-3 taşıyıcı konsantrasyonuna sahiptirler. Hall etkisi ölçümleri CGS, CGS ve CIGS filmlerinin p–tipi yarıiletken özelliklere sahip olduklarını göstermiştir.