SILAR YÖNTEMİ İLE Al/Cd:ZnO/p-Si/Al FOTODİYOT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Yasemin ŞAHİN

Danışman: Şükrü Çavdar

Özet:

Bu çalışmada, katkısız ve %1, %3, %5 kadmiyum katkılı çinko oksit ince filmler, oda sıcaklığında p-tipi Si üzerine ardışık iyonik tabaka adsorpsiyonu ve reaksiyonu (SILAR) tekniği ile oluşturuldu. Katkısız ve farklı oranlarda Cd katkılı olmak üzere üretilen filmlerin yapısal ve elektriksel özellikleri incelendi. Üretilen numunelerin yüzey analizi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gerçekleştirildi. SEM analizinde numunelerin yüzey morfolojisinin değiştiği görüldü. Yapısal özellikleri X-ışını kırınımı (XRD) ile araştırıldı. XRD sonuçları doğrultusunda üretilen ince filmlerde Cd katkısı arttıkça kristal boyutunun azaldığı görüldü. Çalışmada katkısız Al/ZnO/p-Si/Al ve %1, %3, %5 Cd katkılı Al/Cd:ZnO/p-Si/Al diyot yapılar oluşturularak numunelerin elektriksel özellikleri incelendi ve akım-voltaj (I-V), akım-zaman (I-t) ölçümleri karanlıkta ve farklı aydınlatma şiddetlerinde yapıldı. I-V grafiklerinden yararlanılarak malzemelerin idealite faktörü (n), engel yüksekliği (Φb), doyma akımı (I0) değerleri hesaplandı. Aydınlatma şiddetinin artmasıyla ters beslemde fotoakımın arttığı, numunelerin aydınlatmaya duyarlı olduğu ve fotodiyot özellik gösterdiği tespit edildi. Üretilen diyotların fotoyanıt özelliğini incelemek için I-t ölçümleri değerlendirildi ve aydınlatma şiddeti arttıkça akımın arttığı gözlemlendi. Katkısız ve Cd katkılı ZnO diyotların Norde yöntemi ile seri direnç (Rs) değerleri hesaplandı ve seri direnç değerlerinin Ω mertebesinde olduğu belirlendi. Elde edilen veriler doğrultusunda Cd katkı miktarının değiştirilmesiyle üretilen ZnO diyot yapısının elektriksel özelliklerinin değiştirilebileceği ve Cd katkılı ZnO diyotların optoelektronik uygulamalarda fotodiyot olarak kullanılabileceği görüldü.

Anahtar Kelimeler : ZnO, ince film, diyotlar, fotodiyot, Norde yöntemi