Kimyasal püskürtme yöntemiyle elde edilen Cd1-xZnxS ince filmlerinin bazı yapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi
Some structural, electrical and optical properties of Cd1-xZnxS thin films prepared by spray pyrolysis technique
- Tez No: 139153
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ALTUNBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Cdı-xZnxS, X-ışını Kırınımı, Elektriksel Özellikler, Optiksel özellikler, Tavlama V, Cdi_xZnxS, X-Ray Diffraction, Electrical Properties, Optical Properties, Annealing VI
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
ÖZET Bu çalışmada, güneş pillerinde optik pencere katmanı olarak kullanılan CdS ince filmlerine çinko katkısının etkisi araştırıldı. İlk olarak, kimyasal püskürtme yöntemiyle Cdı-xZnxS (0 < x S 0,2) ince filmleri cam altlıklar üzerinde elde edildi ve bu filmlerin bazı yapısal, elektriksel ve optiksel özellikleri araştırıldı. Elde edilen bu filmlerin tümünde hekzagonal yapıya ait olan (101) ve (112) yansıma düzlemleri etkin bir şekilde görüldü. Cdı_xZnxS ince filmlerinin oda sıcaklığındaki karanlık özdirenç değerleri 10-10 Qxcm aralığında bulundu. 100 mW/cm2 ışık şiddeti altındaki özdirenç değerleri ise 106 - 104 Oxcm arasında değişti. Cdı-xZnxS ince filmlerindeki çinko katkı miktarı arttıkça taşıyıcı konsantrasyonunun ve elektron hareketti liginin azaldığı görüldü. Elde edilen bu filmlerin yasak enerji aralığı, çinko katkı miktarıyla 2,43 - 2,54 eV değerleri arasında lineer arttığı tespit edildi. Elde edilen filmlerin bir kısmı 450°C sıcaklığında ve 2x1 0"3 torr'luk vakum ortamında 30 dakika tavlandı. Tavlanan numunelerin x-ışını kırınım desenlerinde (101) ve (112) yansıma düzlemlerinin yanında hekzagonal yapıya ait olan (002) yansıma piki de görüldü. Tavlanan ince filmlerin özdirenç değerlerinin 5-10 kat arasında azaldığı tespit edildi. înce filmler tavlandıktan sonra CdS numunesinin bant aralığının azaldığı, çinko katkılı numunelerinki ise arttığı görüldü. Tavlanan numunelerin elektron hareketliUğmin (mobilite) çinko katkı miktarıyla arttığı tespit edildi. Numuneler tavlandıktan sonra x = 0 ve x = 0,05 oranında çinko katkılı ince filmlerin taşıyıcı konsantrasyonlarının arttığı diğer numunelerin ise taşıyıcı konsantrasyonlarınm azaldığı görüldü. Kimyasal püskürtme yöntemiyle elde edilen Cdı.xZnxS (0 < x < 0,2) ince filmlerinin kalınlığı yaklaşık olarak 1-2 um civarında olduğu belirlendi. Elde edilen ince filmlerin a ve c örgü parametrelerinin Vegard yasasına uygun olarak değiştiği görüldü. Taramalı elektron mikroskobuyla çekilen yüzey görünümlerinin iğne-benzeri yapıya sahip olduğu ve bu yapının çinko katkı miktarının artmasıyla bozulduğu tespit edildi.
Özet (Çeviri)
SUMMARY Some Structral, Electrical and Optical Properties of Cdi_xZnxS Thin Films Prepared by Spray Pyrolysis Technique In this study, the effect of the doped zinc concentration on the CdS thin films, which are used as optical window in solar cells, have been investigated. Cdi.xZnxS (0 < x < 0,2) thin films were prepared on glass substrates by spray pyrolysis technique. The structural, electrical and optical properties of these thin films were investigated. Cdi_xZnxS sample grows in the hexagonal form with characteristic peaks from (101) and (112) planes. The resistivities of the samples measured in dark at room temperature were found to be in the range of 107 - 105 Qxcm. The resistivities of these thin films measured under the light intensity of 100 mW/cm2 changed in the range of 106 - 104 Qxcm. It was observed that the carrier concentration and mobility of electron decreases as the zinc concentration x increases. The forbidden gap energies of these samples were increased from 2,43 - 2,54 eV linearly with die increasing zinc concentration. Some of the thin films were annealed at 450°C for 30 minutes under the vacuum of 2xl0"3 torr. In the XRD patterns of the annealed samples, (002) peak due to hexagonal phase appeared as well as (101) and (112) peaks. The room temperature resistivities of the samples decreased 5-10 times after the annealing. In addition to this, the band gap of undoped CdS decreased while the band gap of zinc doped samples increased upon annealing. The electron mobility of the annealed samples increased with x. However, it was determined that the carrier concentration of the CdS and zinc doped thin films (x = 0,05) increased while for the other films with a zinc concentration grater the x > 0,05 decreased. The thickness of the thin films varied between 1-2 um. It was seen the lattice parameters ( a and c) of the thin films were in good agreement with the Vegard's law. It was determined that the surface patterns obtained by the scanning electron microscope were needle-like. The increasing zinc doping caused some deterioration in the surface structure.
Benzer Tezler
- Ultrasonik kimyasal püskürtme yöntemiyle elde edilen Mn katkılı CdS filmlerinin bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi
The investigation of some physical properties of Mn doped CdS films grown by ultrasonic spray pyrolysis technique
MERYEM POLAT
Doktora
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SALİH KÖSE
- Farklı oranlarda Pb katkılı cdpbs ince filmlerin büyütülmesi ve karakterizasyonu
Deposition and characterization of cdpbs thin films doping with different Pb ratios
ELİF ÇİNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EYÜP FAHRİ KESKENLER
- Caharacterization of cadmiun zinc telluride thin films prepared by magnetron sputtering from asingle target
Püskürtme yöntemiyle tek targettan büyütülen kadminyum çinko teleryum ince filminin karakterizasyonu
ALİ AKGÖL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiAbant İzzet Baysal ÜniversitesiAtom ve Molekül Fiziği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN YILMAZ
- Kimyasal püskürtme yöntemiyle elde edilen InP ince filmlerinin elektrik, optik ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the electrical, optical and structural properties of the InP thin films obtained by spraying pyrolysis method
FUNDA AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Fizik ve Fizik MühendisliğiNiğde ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. REFİK KAYALI
- Kimyasal püskürtme yöntemiyle büyütülen borik asit katkılı CdS filmlerinin karakterizasyonu
Characterization of the CdS films doped with boric acid developed by spraying pyrolysis method
MUHAMMED TARIK DURMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiYalova ÜniversitesiKimya ve Süreç Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖZTAŞ