Geri Dön

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

  1. Tez No: 143662
  2. Yazar: ORHAN KARABULUT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT AKINOĞLU, DOÇ. DR. MEHMET PARLAK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. 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
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

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

  1. Tez No

    382765

    Investigation of structural, optical and electrical properties of MBE grown Si-Ge thin films

    MBE ile büyütülmüş Si-Ge ince filmlerin yapısal, optik ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi

    İSA ŞEKER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiFatih Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAYRAM ÜNAL

  2. Tez No

    497214

    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

    Türkçe

    2017

    Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERTAN KEMAL AKAY

  3. Tez No

    315687

    Saf ve rutenyum (Ru) katkılı transparan iletken oksit yapılı ince filmlerin üretimi, elektriksel, optiksel, yapısal karakterizasyonu ve nem sensörü uygulamaları

    Fabrication and characterization of the electrical, optical and structural properties of the pure and ruthenium doped transparent conducting oxides thin films and humidity sensors applications

    HANDE SÖZBİLEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÖMER MERMER

  4. Tez No

    683674

    Safir alttaş üzerine Si katkılı aın ince filmlerin epitaksiyel büyütülmesi ve yapısal karakterizasyonu

    Epitaxial growth and structural characterization of Si dopedain thin films on sapphire substrate

    İREM ŞİMŞEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Fizik ve Fizik MühendisliğiSivas Cumhuriyet Üniversitesi

    Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İLKAY DEMİR

  5. Tez No

    1000700

    BCZVB esaslı organik yarıiletken fotodedektörlerin yapısal (SEM), elektriksel, optoelektronik ve fotonik davranışlarının kapsamlı incelenmesi

    A comprehensive investigation of the structural (SEM), electrical, optoelectronic, and photonic behaviors of BCZVB-Based organic semiconductor photodetectors

    MEHMET YAMADAĞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMalatya Turgut Özal Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BAYRAM GÜNDÜZ

Geri Dön