Sol-Gel Yöntemi ile ZnS İnce Film Büyütülmesi, Elektriksel ve Yapısal Özelliklerinin İncelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, FİZİK ANA BİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ESRA BALCI

Danışman: Semran Sağlam

Özet:

Yapılan bu çalışmada, yaklaşık olarak 100 nm, 300 nm ve 600 nm olmak üzere üç farklı kalınlıkta, RF magnetron püskürtme tekniği ile i-Si ve cam alttaşlar üzerine ZnSe ince film-ler büyütüldü. Diyot fabrikasyonuna en uygun kalınlığın kalibrasyonu için yapısal, morfo-lojik ve optik karakterizasyonlar yapılarak, film kalınlığının etkisi incelendi. Farklı film ka-lınlıklarının, yapısal, morfolojik ve optik özelliklerine etkisi sırasıyla XRD, XPS, AFM ve UV-Vis cihazları aracılığıyla araştırıldı. XRD ölçüm verileri doğrultusunda, örgü sabiti, ta-necik boyutu ve gerinim (strain) gibi mikroyapısal parametreler hesaplanıp, film kalınlığının kaplanan filmler üzerine etkisi tartışıldı. Film kalınlığı arttıkça, ZnSe ince filmlerin tanecik boyutunda artış görülürken, gerinim değerlerinin azaldığı belirlendi. AFM ölçüm sonucunda elde edilen görüntüler, artan film kalınlığıyla birlikte, daha pürüzsüz ve homojen dağılmış bir film yüzeyinin elde edildiğini göstermektedir.. UV-Vis ölçümleri sonucunda, ZnSe ince filmlerin film kalınlığının artmasıyla enerji bant aralığının arttığı gözlemlendi. Yapılan ka-rakterizasyonlar sonucunda, yüksek kristal kalitesine ve yüksek enerji bant aralıklı 600 nm kalınlığına sahip ince film üzerine üretilen metal kontaklar ile Schottky diyot fabrikasyon çalışmaları yapıldı. Au, Ag ve Al olmak üzere üç farklı metal kontak kullanılarak, farklı metallerin elektriksel parametreler üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla yapılan Schottky diyotların elektriksel analizleri I-V ölçüm sistemiyle yapıldı. Elektriksel parametreler (seri direnç ve engel yüksekliği gibi) Termoiyonik Emisyon Teorisi, Cheung ve Norde fonksi-yonları olmak üzere üç farklı metot kullanılarak hesaplandı ve karşılaştırıldı. Au/ZnSe/Si aygıt yapısına sahip Schottky diyotun diğer metal kontaklara göre daha iyi elektriksel para-metrelere sahip olduğu görüldü. Uygun film kalınlığı ve metal kontak seçimiyle ince film uygulayım bilimine dayalı optoelektronik cihazların geliştirilmesinde literatüre önemli bir değer katacağı önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler

:Çinko selenid (ZnSe), püskürtme sistemi, ince film, MS tipi Schottky engel diyotları