The effects of deposition conditions on the low energy absorption spectrum of microcrystalline silicon thin films prepared by HWCVD method
Kızgın tel yardımıyla kimyasal buhar fazdan büyütme tekniği ile hazırlanan microkristal silisyum ince film malzemelerde hazırlık koşullarının düşük enerjilerde ışıl soğurma katsayısına etkileri
- Tez No: 197752
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET GÜNEŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
HW-CVD methodu ile büyütülmüş mikrokristal silisyum filmlerin optik veelektronik özellikleri durağan hal ışıl iletkenlik, iki demetli ışıl iletkenlik (DBP)methodları kullanılarak incelenmiş ve hazırlık koşullarının mikrokristal silisyumfılmlerin düşük enerjilerdeki ışıl soğurma katsayısına etkileri anlaşılmayaçalışılmıştır. Girişim saçaksız ışıl soğurma katsayısı spektrumu iki demetli ışıliletkenlik (DBP) kullanılarak elde edimiş ve elde edilen sonuçlar bağımsiz olarak ışılışın saptırma izgegözlem (PDS) ve sabit ışılakım (CPM) teknikleri kullanılarak eldeedilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. PDS, CPM ve DBP methodlarından elde edilensoğurma spektrumun bant enerjisine kadar uyumlu olduğu gözlenmiş ve bantenerjisinin altında meydana gelen farklılıklar ise tekniklerin farklı fiziksel yapıyasahip oluşuyla açıklanmıştır.Silane konsantrasyonunun düşük enerji bölgesinde elde edilen soğurmayaönemli etkileri olduğu gözlenmiştir. Yüksek silane konsantrasyonunda elde edilensoğurma katsayısı spektrumunun a-Si:H fılmlerin sahip olduğu soğurmaspektrumuna benzer olduğu ve silane konsantrasyonunun azalması ile malzemeninyapısında mikrokristal fazın baskın hale geldiği gözlenmiştir. Silanekonsantrasyonunun daha fazla azaltılması ile düşük enerji bölgesinde elde edilensoğurma katsayısının azaldığı ve SC=5% olduğunda en düşük değeri verdiğigözlenmiştir. En düşük silane konsantrasyon değerinde ise yüksek kristal yapıyasahip filmler elde edilmiş fakat elde edilen yüksek soğurma katsayı değerleri mikroyapının içerisinde bulunan kusur yoğunluğunun artması ile ilişkilendirilmistir.Filament sıcaklığının soğurma katsayısına etkileri sabit silanekonsantrasyonunda (SC=10%) büyütülmüş filmler kullanılarak incelenmistir. 1700ºC ve 1800 ºC fılament sıcaklıklarında büyütülmüş filmlerin amorf yapıda olduğuanlaşılmış fakat 1800 ºC filament sıcaklığında büyütülmüş filmin düşük enerjibölgesinde yüksek soğurma verdiği gözlenmiştir. 1880 ºC filament sıcaklığında isemicro yapıda mikrokristal fazın baskın olduğu ve elde edilen soğurma spektrumuntek kristal yapıdaki silisyumun soğurma spektrumuna benzer olduğu gözlenmiştir.İncelenen mikrokristal silisyum filmlerin çoğu için elde edilen soğurmaspektrumlarında kalıcı saçaklar gözlenmiş ve bu saçaların oluşması malzemeninhomojen olmayan yapısı ile ilişkilendirilmiştir. Homojen olmayan yapının etkilerininincelenmesi için DBP deneyleri tekrenk ışık ön ve alttabaka cam tarafından geçecekşekilde yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
The optical and electronic properties of hydrogenated microcrystalline siliconfilms deposited by HWCVD method were investigated using steady statephotoconductivity (SSPC), dual beam photoconductivity (DBP) and transmissionspectroscopy methods to understand the effects of deposition conditions such as silaneconcentration and filament temperature on the low absorption coefficient spectrum, α(hν). The α (hν) spectrum obtained from the detailed optical calculation using therelative DBP and transmission spectra were compared with that independentlymeasured on the same samples using photothermal deflection spectroscopy (PDS) andconstant photocurrent method (CPM) techniques. The results were found to be inagreement with those of PDS and CPM at higher energy part of spectrum. On theother hand some differences exist among the spectra at lower energies. Thesedifferences were discussed to be consistent with underlying the physics of thesemethods.The effect of silane concentration on the sub-bandgap α (hν) spectrum wasfound to be substantial. At highest SC of 10% the α (hν) spectrum similar to that of a-Si: H is obtained. As SC decreases to 7%, microcrystalline phase becomes dominant.Further decrease of SC, the low energy α (hν) decreases and given a minimum aroundSC of 5%. For the lower SC?s, highly crystalline µc-Si: H films are obtained but the α(hν) values increases to higher values indicating an increase in the defect densitiespresent in the microstructure.The effect of filament temperature was investigated for a constant SC of 10%.It was found that at 1700ºC and 1800ºC, fully amorphous films are obtained but1800ºC results in higher α (hν) values at lower energies. At 1880ºC, microcrystallinephase becomes dominant and the α (hν) spectrum becomes similar to that of singlecrystal silicon.Finally, due to inhomogeneous microstructure of µc-Si: H, there are leftfringes on calculated α (hν) spectrum on same samples. The degree of theinhomogeneity was investigated by front and back ac illumination of DBPmeasurements. It was found that there exists a substantial differences on the spectrameasured on the same sample indicating importance of inhomogeneous film growthon optoelectronic measurements and its evaluation.
Benzer Tezler
- Metal infiltre edilmiş mikro poroz karbon kompozitlerin aşınma ve sürtünme davranışının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
GÜLTEKİN GÖLLER
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN
- Tungsten oksit ve katkılı tungsten oksit ince filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of tungsten oxide and doped tungsten oxide thin films
ESRA ÖZKAN ZAYİM
Doktora
Türkçe
2002
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA Z. TEPEHAN
- CeO2-TiO2(CeO2-ZrO2) ince filmlerinin oluşturulması, optik yapısal ve bazı elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Preparation and investigation of optical, structural and some electrochemical properties of CeO2-TiO2(CeO2-ZrO2) thin films
FARHAD E GHODSİ
- Dynamical aspects of tearing mode suppression by electron cyclotron heating and current drive in tokamak plasmas
Başlık çevirisi yok
BİRCAN AYTEN
- Alüminyum indüklemeli kristalizasyon ile seramik üzerinde oluşturulan polykristallerin elektrokimyasal karakterizasyonu
Electrochemical characterization of polycrystals formed on ceramics by aluminum induced crystallization
ŞEYDA ANAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiEnerji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖRKEM OYLUMLUOĞLU
