Geri Dön

Structural, electrical and optical characterization of Ge-implanted GaSe single crystal grown by Bridgman method

Bridgman yöntemi ile büyütülen Ge-ekilmiş GaSe tek kristallerin yapısal, elektriksel ve optik karakterizasyonu

  1. Tez No: 166831
  2. Yazar: HAZBULLAH KARAAĞAÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT AKINOĞLU, PROF. DR. MEHMET PARLAK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  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. vu, Crystal growth, Bridgman technique, GaSe, ion implantation, III- VI compounds, electrical characterization, optical characterization
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 113

Özet

Öz BRİDGMAN YÖNTEMİ İLE BÜYÜTÜLEN Ge- EKİLMİŞ GaSe TEK KRİSTALLERİN YAPISAL, ELEKTRİKSEL VE OPTİK KARAKTERİZASYONU Karaağaç, Hazbullah Yüksek Lisans, Fizik Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Bülent Akınoğlu Ortak-Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Mehmet Parlak Eylül 2005, 97 sayfa Bu çalışmada, 3 -bölgeli dikey Bridgman düzeneği ile büyütülmüş katkılanmamış, Ge-iyonu ekilmiş ve tavlanmış GaSe tek kristal örneklerin yapısal, elektriksel ve optiksel karakterizasyonu X-ışını kırınımı (XRD), elektriksel iletkenlik, Hail etkisi, fotoiletkenlik ve tayfsal geçirgenlik ölçümleri gerçekleştirilerek incelendi. Bu örneklerin sıcaklık bağımlı elektriksel iletkenlikleri 100 ile 400 K aralığında ölçüldü. Bu ölçüm sonucunda GaSe kristaline Ge-iyonu ekildiğinde ve tavlama işlemi gerçekleştirildiğinde özdirenç değerin 2. 1x1 09 den 6.46x105 ?-cm'ye düştüğü gözlemlendi. Ayrıca 500 °C de tavlanma ve Ge iyonu ekimi ile birlikte elektriksel iletkenliğin exponansiyel olarak arttığı gözlemlendi. Sıcaklık bağımlı elektriksel iletkenlik ölçümleri sonucu aktivasyon enerjileri; iyon ekilmemiş örnek için 4, 34, ve 314 meV, Ge ekilmiş örnek için 36 ve 472 meV, ve Ge-ekilmiş ve 500 °C 'de tavlanmış örnek için 39 ve 647 meV olarak bulundu. XRD ölçümleri sonucu belirli tavlanma sıcaklıklarında (300 ve 500 °C) örneklerin kırınım pik şiddetlerinde artmalar olduğu gözlemlenirken bir diğer sıcaklık değerinde (700 °C) tavlanan örnekte azalmalar gözlemlendi. Sıcaklık bağımlı taşıyıcı yoğunluğu ve Hail mobilite ölçümleri iyon viekilmemiş örnek için 230-410 K, Ge ekilmiş ve tavlanmış örnekler için 100-400 K sıcaklık aralığında gerçekleştirildi. Hail ölçümü sonucu olarak bütün örneklerin p-tipi olduğu saptandı. Ayrıca, her bir örnek için verici ve alıcı atomların yoğunluğu bulundu ve birbiriyle karşılaştırıldı. Ayrıca, gerçekleştirilen photoiletkenlik ölçümü sonucu photoakım ile aydınlatma şiddeti ilişkisi incelenerek fotoiletkenliğin karakteri belirlendi. Son olarak, iyon ekilmemiş ve Ge iyonu ekilmiş GaSe örneklerin bant aralıkların oda sıcaklığında tavlanma sıcaklığına bağlı değişimlerini belirlemek için tayfsal geçirgenlik ölçümleri çalışmamızın optiksel karakterizasyonun bir parçası olarak gerçekleştirildi. Ölçüm sonucu olarak ekilmemiş örnekte tavlanma sıcaklığına bağımlı bant aralığı değişimi önemli ölçüde gözlenmezken Ge-iyonu ekilmiş örnekte artan tavlama sıcaklığı ile birlikte bant aralığın daha yüksek enerji değerlerine kaydığı gözlemlendi.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT STRUCTURAL, ELECTRICAL AND OPTICAL CHARACTERIZATION OF Ge -IMPLANTED GaSe SINGLE CRYSTAL GROWN BY BRIDGMAN METHOD Karaağaç, Hazbullah M.S., Department of Physics Supervisor: Prof. Dr. Bülent Akınoğlu Co-Supervisor: Prof. Dr. Mehmet Parlak September 2005, 97 pages In this work, structural, electrical and optical characterization of as-grown, Ge-implanted, and annealed GaSe single crystals grown by using 3-zone vertical Bridgman-Stockbarger system, have been studied by carrying out X-ray Diffraction (XRD), electrical conductivity, Hall effect, photoconductivity, and spectral transmission measurements. The temperature dependent electrical conductivity of these samples have been measured between 100 and 400 K. As a result, it was observed that upon implanting GaSe with germanium following annealing process, the resistivity is reduced from 2. lxl 09 to 6.5x1 05 Q-cm. Also it was found that Ge- implantation followed by annealing at 500 °C increases the conductivity in exponential fashion. From the temperature dependent conductivities, the activation energies have been found to be 4, 34 and 314 meV for as-grown, 36 and 472 meV for as-implanted, and 39 and 647 meV for implanted and annealed at 500 °C GaSe single crystals. ivUsing XRD measurements it was observed that there is an increase in peak intensities at specific annealing temperatures (300 and 500 °C) and a decrease in higher annealing temperatures (700 ° C). Temperature dependent carrier concentration and Hall mobility measurement were performed in the temperature range of 230 - 410 and 100 - 400 K for as-grown and Ge-implanted and annealed GaSe samples, respectively. All of the samples in this study were found to be p-type with the help Hall measurements. In addition, the density of donor and acceptor atoms are found for each sample and results are compared with each other. In addition, using photoconductivity measurement the relation between photocurrent and illumination intensity and the character of photoconduction were determined. As a result it was found that while at specific temperature intervals impurity scatterings are dominant, in other intervals phonon scatterings start to dominate. Finally, in order to determine annealing dependent change of band gap of unimplanted and Ge-implanted GaSe samples at room temperature, the transmission measurement have been carried out as a optical characterization part of our study. As a consequence of this measurement it was observed that there is almost no considerable change in optical band gap of samples with increasing annealing temperatures for as-grown GaSe samples and a slight shift of optical band gap toward to high energy for Ge-implanted samples with annealing process.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    668595

    Ge katkılı CuInTe2 yarıiletken ince filminin yapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin araştırılması

    Investigation of structural, electrical and optical properties of Ge doped CuInTe2 thin film

    ÇETİN TANRIÖVER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Fizik ve Fizik MühendisliğiPamukkale Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN KARABULUT

    PROF. DR. KORAY YILMAZ

  2. Tez No

    342872

    III-V grubu güneş hücre yapılarının epitaksiyel büyütülmesi ve karakterizasyonu

    Epitaxial growth and characterization of III-V group solar cell structures

    BARIŞ KINACI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK

  3. Tez No

    255245

    Growth and characterization of CuIn1-x GaxSe2 (CIGS) thin films for solar cell structures

    Güneş pili yapıları için CuIn1-x GaxSe2 (CIGS) ince filmlerin büyütülmesi ve karakterizasyonu

    İDRİS CANDAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. ÇİĞDEM ERÇELEBİ

    PROF. DR. MEHMET PARLAK

  4. Tez No

    398016

    Growth and characterization of sol-gel derived Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) thin-films and beta irradiation effect

    Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) ince filmlerin sol-jel tekniğiyle büyütülmesi, karakterizasyonu ve beta ışınlarının etkisinin incelenmesi

    ŞENGÜL AKYOL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

    PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN

  5. Tez No

    384957

    Fabrication and a complete structural, optical and electrical analysis of porous Ge nanostructures embedded in a dielectric matrix: Possibility of third-generation solar cell applications

    Gözenekli Ge nanoyapıların dielektrik matris içerisinde üretimi ve yapısal, optik ve elektriksel analizi: Olası üçüncü nesil güneş gözesi uygulamaları

    BURCU ALTUNTAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAŞİT TURAN

Geri Dön