p-Si, GaAs ve ge alttaşlar üzerine Al:ZnO filmlerin büyütülmesi; yapısal, optik ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2014

Öğrenci: GÜRKAN KURTULUŞ

Danışman: ERGÜN KASAP

Özet:

Bu tez çalışmasında, p-tipi, Si, GaAs ve Ge alttaşlar üzerine farklı kalınlıklarda Al katkılı ZnO (AZO) ince filmler RF magnetron püskürtme yöntemi ile büyütüldü. Oluşturulan filmlerin yapısal, elektriksel, morfolojik ve optik özellikleri analiz edildi. Numunelerin yapısal, optik ve morfolojik özellikleri X-ışını kırınımı (XRD), fotolüminesans (FL) ve atomik kuvvet mikroskobu (AKM) yöntemleri ile analiz edildi. Yapılan karakterizasyonlar sonucunda, AZO filmlerin hegzagonal kristal geometrisine ve c-düzlemine dik olacak şekilde polikristal kristal yapısına sahip olduğu belirlendi. XRD ve AKM desenlerinin analizinden, AZO filmlerindeki parçacık büyüklüklerinin artan film kalınlığı ile arttığı gözlendi. Optik analizler ile AZO filmlerinin banttan-banda yasak enerji aralıklarının 3.3 eV civarında olduğu görüldü. Ayrıca tüm örneklerde çinko kusurlarından kaynaklı 3.03 eV civarında ve oksijen boşluklarından kaynaklanan 2.4-2.54 eV civarında kusur seviyeleri olduğu belirlendi. p-n eklem AZO/Si, GaAs ve Ge yapılarının fotovoltaik duyarlılıklarının incelenmesi amacı ile litografi ve metalizasyon işlemlerini içeren hücre fabrikasyonları yapıldı. Fabrikasyonu tamamlanan hücrelerinin elektriksel özellikleri akım-voltaj (I-V) ölçümleri ile belirlendi. Oluşturulan yapıların düşük verimlilikte fotovoltaik özellikleri belirlendi.