Structural, electrical and optical characterization of N-and Si-implanted GaSe single crystal grown by Bridgman method
Bridgman yöntemi ile büyütülen N-ve Si-ekilmiş GaSe tek kristallerinin yapısal, elektriksel ve optik karakterizasyonu
- Tez No: 143662
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT AKINOĞLU, DOÇ. DR. MEHMET PARLAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kristal büyütme, Bridgman tekniği, GaSe, iyon ekme, III- VI bileşikleri, elektriksel karakterizasyon, optik karakterizasyon, Crystal growth, Bridgman technique, GaSe, ion implantation, III- VI compounds, electrical characterization, optical characterization
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 134
Özet
GaSe tek kristalleri 3-bölgeli dikey Bridgman-stockbarger düzeneği kullanılarak büyütüldü. Katkılama etkisini incelemek amacıyla, büyütülen kristallere N ve Si iyonları ekildi. EDAX'h taramalı elektron mikroskobu ve X-ışmı kırınım cihaz ları kullanılarak, kristallerin yüzey biçimi, tamkatlılığı ve yapısal özellikleri ince lendi. Kristallerin tamkatlı ve altıgensel yapıda olduğu belirlendi. İyon ekmenin, örneklerin fiziksel özellikleri üzerinde tavlamaya bağlı etkisini ortaya koymak için 100-450 K sıcaklık aralığında elektriksel iletkenlik, Hail, akım- voltaj, fotoiletken- lik ve fotoışıma ölçümleri yapıldı. Ayrıca oda sıcaklığında bütün örnekler için tayfsal geçirgenlik ölçümleri yapıldı. N ve Si iyonları ekilmiş kristallerin tavlama sıcaklığına bağlı olarak özdirençle- rinin 107 den 103 Q-cm'ye kadar düştüğü gözlendi. Baskın taşıma mekaniz malarını belirlemek için sıcaklığa dayalı iletkenlik ölçümleri incelendi. Buna ilaveten, boşluk yükü sınırlı akım ölçümleriyle (SCLC) tuzak seviyeleri tesbit edildi. Sıcaklık bağımlı deşik derişim değerlerinden N ve Si ekili örneklerin kısmen denklenmiş p-tipi yarıiletkenler gibi davrandıkları gözlendi. Uygun is- tatiksel yöntemler kullanılarak alıcı seviyeleri, alıcı ve verici derişimleri gibi taşıma parametreleri deneysel verilerden çıkartıldı. Sıcaklık bağımlı fotoiletkenlik ölçümleri kullanılarak fotoakım ile aydınlatma şiddeti arasındaki ilişki yardımı ile tuzaklama ve yeniden birleşim mekanizmaları tesbit edildi. GaSe tek kristallerine N ve Si ekilmesinin etkileri tayfsal fotoiletken lik ölçümleri ile de çalışıldı. Ve son olarak ışımalı geçiş mekanizmaları, fotoışıma ölçümleriyle incelenerek yapısal bozukluklar,“exciton”seviyeleri ve yasak enerji aralığının yapısı araştırıldı.
Özet (Çeviri)
Single crystals of GaSe were grown from the melt using 3- zone vertical Bridgman- Stockbarger system. In order to determine the doping effect, nitrogen and silicon ions were implanted to the grown crystals. Surface morphology and stoichiome- try were examined using scanning electron microscope equipped with ED AX and structural properties were examined by X-ray diffraction technique. It was ob served that the resulting ingot was stoichiometric and the structure was hexag onal. To identify the effects of ion implantation on the physical properties of the samples depending on annealing: electrical conductivity, Hall measurements, current-voltage characteristics, photoconductivity and photoluminescence mea surements were carried out in the temperature range of 100-450 K. Also, spectral transmission measurements were carried out for all the samples at room temper ature. It was observed that both N- and Si-implantation followed by annealing pro cess decreased the resistivity values from 107 to 103 Q-cm. Temperature depen dent conductivity measurements were analyzed to deduce the dominant transport mechanisms. The trap levels were also investigated by the space charge limited currents (SCLC) measurements. The temperature dependence of hole concen trations showed that as-grown, N- and Si-implanted samples behave as partially compensated p-type semiconductors. Using suitable statistical method, trans port parameters such as acceptor level, donor and acceptor concentrations were extracted from the experimental data. Trapping centers and recombination mechanisms were determined from the temperature dependent photoconductivity measurements by investigating the re lation between photocurrent and illumination intensity. N- and Si-implantation effects on GaSe were also examined by spectral photoconductivity and transmis sion measurements. And lastly, radiative recombination mechanisms in as-grown GaSe were investigated through photoluminescence (PL) measurements and the information related to the structural defects, the exciton levels and the structure of the forbidden gap were investigated.
Benzer Tezler
- Zns/si heteroeklem diyotların yapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of structural, electrical and optical properties of the zns/si heterojunction diodes
HÜSEYİN KAAN KAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAN KEMAL AKAY
- n-ZnSe/p-Si ve n-ZnSe/p-Si nano ipliksi hetero yapıların cihaz özelliklerinin incelenmesi
Investigation of device properties ofn-ZnSe/p-Si ve n-ZnSe/p-Si nanowire hetero structures
ECEM BOZDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERHAT ÖZDER
- Geniş bant aralıklı ZnO'nun, elektrokimyasal olarak büyütülmesi, karakterizasyonu ve mümkün elektronik uygulamalarının araştırılması
Electrochemical growth and characterization of wide bandgap and investigation of its possible electronic applications
HATİCE ASIL
Doktora
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVDET COŞKUN
- Kaplama basıncının amorf InGaZnO ince filmler ve Schottky diyotlar üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of deposition pressure on amorphous InGaZnO thin film and Schottky diodes
GÜRKAN KURTULUŞ
Doktora
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK
- Material and device characterization of ZnInSe2 and Cu0.5Ag0.5InSe2 thin films for photovoltaic applications
ZnInSe2 ve Cu0.5Ag0.5InSe2 ince filmlerinin fotovoltaik uygulamalar için malzeme ve aygıt karakterizasyonu
HASAN HÜSEYİN GÜLLÜ
Doktora
İngilizce
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET PARLAK
PROF. DR. AYŞE ÇİĞDEM ERÇELEBİ