Katkısız ve katkılı CdSe ince filmlerinin optik ve elektrik özelliklerinin araştırılması
Investigation of optical and electrical and properties of undoped and doped CdSe thin films
- Tez No: 316566
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ORHAN KARABULUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
Bu çalışmada II-VI yarıiletken grubuna ait katkısız ve katkılı CdSe ince filmlerinin, yapısal, elektriksel ve optik özellikleri XRD, sıcaklık bağımlı elektriksel iletkenlik, Hall etkisi, manyetik direnç ve soğurma ölçümleri ile belirlenmiştir.İnce filmler temizlenmiş uygun cam alttaşlar üzerine termal buharlaştırma yöntemi ile büyütülmüşlerdir. Büyütme esnasında sistemin vakumu 10-5 torr civarında tutulmuştur. Büyütülen filmler 673 K sıcaklığında 30 dakika tavlanmıştır. CdSe ince filmlerinin yapısal, elektriksel ve optik özellikleri üzerindeki tavlama ve katkılamanın etkisi araştırılmıştır. X ışını kırınımlarından, kristalin yapısı ve sitokiyometrisi belirlenmiştir. Filmlerin sitokiyometrik ve hegzagonal olduğu gözlenmiştir.İletim mekanizmaları, tuzak seviyeleri, iletkenlik tipi, taşıyıcı konsantrasyonları ve mobilitelerini belirlemek için, 10 ? 400 K sıcaklık aralığında sıcaklığa bağlı elektriksel iletkenlik ve Hall ölçümleri yapılmıştır. Tavlamaya ve In katkısına bağlı olarak saf CdSe ince filmlerinin özdirençlerinde düşüş gözlenmiştir. Katkılı ve katkısız örneklerin iletkenliklerinin sıcaklık ile birlikte değişimi iki farklı aktivasyon enerjisini ortaya koymaktadır. Katkısız ve katkılı ince filmlerin özdirençlerindeki değişim 3,44x102 ?-cm ile 5,15x101 ?-cm aralığındadır. Örneklerin aktivasyon enerjileri düşük sıcaklık bölgesinde 4 ? 10 meV, yüksek sıcaklık bölgesinde ise 23 ? 58 meV aralığında bulunmuştur. Ayrıca filmlerin aktivasyon enerjisi ile özdirencinin tavlamaya bağlı olarak azaldığı gözlenmiştir. Hall ölçümlerinden, katkısız ve In katkılı CdSe ince filmlerinin n tipi iletkenliğe sahip olduğu bulunmuştur. Manyeto direnç ölçümlerinde 10 K' nin altında negatif manyeto direnç, 15 K'nin üzerinde pozitif manyeto direnç gözlenmiştir.Filmlerin yasak enerji aralıkları UV-VIS-IR spektroskopisinde 190-1100 nm dalga boyları arasında incelenmiştir. Tavlamaya bağlı olarak saf CdSe filmlerinin yasak enerji aralıklarının 2,25 eV' dan 1,75 eV değerine düştüğü gözlenmiştir. Benzer düşüş In katkılı CdSe filmi için 2,18eV'dan 1,65 eV şeklinde gerçekleşmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the structural, electrical and optical properties of undoped and In doped CdSe thin film belonging to group II-VI semiconductors have been investigated by means of XRD, temperature dependent electrical conductivity, Hall effect, magnetoresistance and absorption measurements.Thin films have been deposited on suitably cleaned glass substrates by thermal evaporation method. The pressure during evaporation was maintained at 10-5 Torr. The `as-deposited? films are annealed in vacuum at 673 K for 30 min. and the effect of annealing and doping of CdSe thin films on structural, optical and electrical properties have been studied. The crystal structure and stoichiometry were determined from X-ray diffractograms. It was observed that the films were stoichiometric and polycrystalline in nature having hexagonal structure.In order to determine the conduction mechanisms, trap centers, conduction type, carrier concentration and mobility variations, temperature dependent electrical conductivity and Hall effect measurements have been carried out in the temperature range of 10-400 K. It was observed that both annealing and In doping to the undoped CdSe thin films caused a decrease in resistivity. Variation of conductivity with temperature reveals the presence of two activation energies for both undoped and doped samples. The electrical resistivities of undoped and doped thin films have been measured as 3,44x102 ?-cm and 5,15x101 ?-cm, respectively. The activation energies of the samples have been found to be 4-10 meV at low temperature region, and 23?58 meV at high temperature region. It was also found that the activation energies and the resistivities of the films decrease with post annealing. Hall measurements showed that both undoped and In doped CdSe thin films exhibits n-type conduction. Magnetoresistance measurements showed negative resistivity below 10 K and positive resistivity above 15 K.The optical band gaps of these films were determined by UV-VIS-IR spectroscopy in the wavelength range 190-1100 nm. Band gap values were found to be decreasing from about 2.25 eV to 1.75 eV with increase of the annealing temperature for pure CdSe. Similar decrease in band gap values were found to be from about 2.18 eV to 1.65 eV for In doped CdSe films.
Benzer Tezler
- Katkılı ve katkısız CdS/CdSe ince film üretimi ve karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
DERYA ÇAĞLA OKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
KimyaHatay Mustafa Kemal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEKİ AYDIN
- Control of contact charging on polymers with organic charge-transfer complexes and quantum dots
Organik yük-transfer kompleksleri ve kuantum noktalari ile statik elektriğin kontrol edilmesi
SUNAY DİLARA EKİM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLGE BAYTEKİN
- Solution-processed/evaporation-based light-emitting diodes of face-down/edge-up oriented colloidal quantum wells
Çözelti işlemli/buharlaştırma tabanlı yüz aşağı/kenar yukarı yönlendirilmiş koloidal kuantum kuyuları ışık yayan diyotları
İKLİM BOZKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- Characteristics of the boron doped CdSe films deposited by spray pyrolysis method
Spray pyroliz metoduyla büyütülen bor katkılı CdSe filmlerin karekterizasyonu
DARYA RASUL AHMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN BEDİR
YRD. DOÇ. DR. SERAP ÇELİK
- Katkısız ve katkılı (Sb) Ge tek kristallerin büyütülmesi, yapısal ve optik özelliklerinin incelenmesi
Undoped and doped (Sb) Ge single crystal growth, investigation of structural and optical properties
YUNUS ÇAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK