Çok kristalli CdTe ince filmlerinin optiksel özellikleri: Optiksel sabitlerin 'zarf yöntemiyle' saptanması
Optical properties of polycrystalline cdte thin films: Determination of optical constants by 'envelope method'
- Tez No: 202898
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MURAT BAYHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: CdTe ince filmi, Sogurum katsayısı, Yasak enerji aralıgı
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muğla Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Bu çalısmada cam tabanlar üzerine vakumda büyütülen çok kristalli CdTe ince filmlerin kırılma indisi, f n , sogurum katsayısı, f , ve film kalınlıgının, f d Swanepoel tarafından gelistirilen zarf metodu vasıtasıyla saptanması hedef alındı. Optiksel geçirgenlik genis bir spektral aralıkta (0.75-2.5?m) normal gelis açısı altında ölçüldü. n() ' nın spektral dagılımının kuadratik oldugu ve tek kristal degerleriyle uyum içerisinde oldugu saptandı. n() verileri basarılı bir sekilde Sellmeier fonksiyonuna uyarlandı. Uzun dalga boylarında gözlenen ekstra sogurum, moleküler orandaki degisimler ve yabancı katkı atomlarına baglanabilir. Hipotetik zayıf sogurumlu ince bir filmin geçirgenlik spektrumu özellikle düsük foton enerjilerinde deneysel spektrumum girisim saçak maksimum ve minimumlarıyla örtüstügü gözlendi. Tauc denklemleri kullanılarak büyüdügü gibi CdTe ince filmlerin dogrudan geçislere karsılık gelen optiksel band aralıgı ~1.527 eV olarak bulundu. Bununla beraber, tavlanmıs ve Cl2 katkılı (daldırma + tavlama) ince filmlerin band aralıgı büyüdügü gibi filmlere göre ~20 meV küçük oldugu saptandı (tek kristale daha yakın). II-VI bilesik yarı-iletkenlerinde örgü düzensizligiyle iliskili üstel sogurumun (Urbach-Martienssen's) varlıgı gözlendi (band kenarında). Ayrıca bu çalısmalara ek olarak kalınlık degisiminin ve kırılma indis V sapmalarının optiksel geçirgenlik spektrumuna olan etkileri zayıf sogurum bölgesinde incelendi. Hipotetik spektrumun deneysel spektrumla basarılı bir sekilde örtüsmesi ancak homojensizligin dikkate alındıgı durumda saglandı. Film homojensizligine önemli ölçüde kalınlık degisiminin etken oldugu belirlendi.
Özet (Çeviri)
This thesis is aimed at the estimation of part of refractive index, n absorption coefficient, and the thickness d of polycrystalline CdTe thin films grown on a thick on non-absorbing finite transparent substrate by vacuum deposition using envelope function method suggested by Swanepoel. The transmittance has been measured at normal incidence over a wide spectral range of wavelength (0.75-2.5?m). The spectral dispersion of n() was found to be quadratic and its values are in good agreement with bulk single crystal. Utility of these data is satisfactorily facilitated by its fit to the Sellmeier function. The residual absorption occurred at long wavelengths may probably be originating from the variation in stoichiometry and unintentional impurities. Transmittance calculated for a hypothetical single refractive absorbing thin film demonstrated a close match with that of experimental spectrum in the position of the fringe extremes, particularly for lower photon energies. VII Optical band gap of as-deposited films was determined using Tauc equations as ~1.527 eV corresponding to allowed direct transitions occurring between the bands. However, heat treated and Cl2-doped (dipping process) layers showed a shift in optical band gap energy of ~20 meV (closer to single crystalline value) as compared to that of as-deposited layers. As is typical in II-VI compound semiconductors, a disorder related exponential absorption (Urbach-Martienssen?s) was observed below the band gap. In addition, the effects of thickness variation and index fluctuations on the optical transmittance spectra are analyzed in detail over weak absorption region. The matching between measured and hypothetical transmittance is satisfactorily retained only in the case where layer inhomogeneties is taken into account. It was found that the thickness variation determines noticeable the scale of the film inhomogeneity. Key words : CdTe thin films, Absorption coefficient, Optical bandgap.
Benzer Tezler
- Solution-processed thin film deposition and characterization of multinarychalcogenides: Towards highly efficient Cu2BaSn(S,Se)4 solar devices
Solüsyon yöntemiyle sentezlenmiş çok elementli kalkojenitlerin ince film kaplama ve karakterizasyonu: Yüksek verimli Cu2BaSn(S,Se)4 bazlı güneş soğuran cihazlara doğru
BETÜL TEYMUR
Doktora
İngilizce
2022
EnerjiDuke UniversityMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DAVİD B.MİTZİ
- Magnetron sputtering growth of AZO/ZnO /Zn(O,S) multilayers for Cu2ZnSnS4 thin film solar cells: Material and device characterization
Cu2ZnSnS4 ince film güneş hücreleri için AZO/ZnO /Zn(O,S) çoklu katmanlarının mıknatıssal saçtırma ile büyütülmesi: Malzeme ve aygıt karakterizasyonu
FULYA KÖSEOĞLU
Doktora
İngilizce
2017
Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
DOÇ. DR. GÜLNUR AYGÜN ÖZYÜZER
- Organik yarıiletken tabanlı fotovoltaik aygıtlar için şekilli ince film altlıkların kullanımı ve etkilerinin incelenmesi
The effect of the usage of sculptured thin film substrates for organic semiconductor based photovoltaic devices
DİLEK DEMİROĞLU
Doktora
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEYHAN TATAR
- In/n-CdS/p-CdTe/Cu+Au güneş pilinin soğuk altlık yöntemiyle üretimi
In/n-CdS/p-CdTe/Cu+Au solar cell production with cold substrate method
GÖKSEL AYTEMİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VAGİF NEVRUZOĞLU
- Electrochemical deposition and crystal quality enhancement of copper indium diselenide
Elektroki̇myasal yöntemle bakır i̇ndi̇yum di̇selenür sentezi̇ ve kri̇stal kali̇tesi̇ni̇n artırılması
SERKAN GÜRBÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ