Geri Dön

Zns/si heteroeklem diyotların yapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi

The investigation of structural, electrical and optical properties of the zns/si heterojunction diodes

  1. Tez No: 497214
  2. Yazar: HÜSEYİN KAAN KAPLAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SERTAN KEMAL AKAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Uludağ Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 60

Özet

Bu tez çalışmasında, termiyonik vakum ark yöntemi kullanılarak p-tipi Si alt-taş üzerine ZnS ince film biriktirilerek ZnS/p-Si heteroeklem diyot elde edildi. ZnS ince filmin kristal yapısını ve yüzey morfolojisini belirlemek için X-ışınları kırınımı (XRD) ve Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanıldı. XRD sonuçları, ZnS ince filmin çinko-blend kristal yapıya sahip olduğunu göstermektedir. AFM sonuçlarından, ZnS ince filmin 2,64 nm yüzey pürüzlülük değeri ile oldukça düzgün bir yüzey morfolojisine sahip olduğunu görülmektedir. Filmin optik karakterizasyonu için optik soğurma ve geçirgenlik spektrumları bir cam alt-taş üzerine biriktirilen ZnS ince filmden ölçülmüştür. ZnS ince filmin yasak bant genişliği optik soğurma spektrumundan 3,78 eV olarak hesaplanmıştır. Filmin elektriksel iletkenlik tipi ve yük taşıyıcı yoğunluğu Hall Etkisi ölçümüyle n-tipi ve 3,1x1017 cm-3 olarak ölçüldü. Oda sıcaklığı akım – voltaj ölçümleri karanlık ve ışık altı şartlarında gerçekleştirildi. Işık altında yapılan I-V ölçümlerinden ZnS/p-Si heteroeklem diyotun ışığa duyarlı olduğu görülmektedir. Karanlık I-V ölçümlerinden ZnS/p-Si heteroeklem diyotun mükemmel bir doğrultucu özellik gösterdiği görüldü. Ek olarak, idealite faktörü, bariyer yüksekliği ve seri direnç değerleri karanlık ve ışık altındaki I-V ölçümlerinden sırasıyla, 2,72, 0,72 eV, 3,2 kΩ ve 2,37, 0,68 eV, 2,6 kΩ olarak hesaplandı. Ayrıca, oda sıcaklığı kapasitans – voltaj ölçümleri de ZnS ile p-Si arasındaki eklem ara yüzeyi hakkında ek bilgi edinmek, bariyer yüksekliği ve yük taşıyıcı yoğunluğunu belirlemek için farklı frekanslarda gerçekleştirildi.1,5 MHz'de yapılan ölçümden hesaplanan bariyer yüksekliği değeri 0,82 olarak belirlendi.

Özet (Çeviri)

In this thesis, ZnS/p-Si heterojunction diode was produced by depositing ZnS thin film on the p-type Si wafer using Thermionic Vacuum Arc method (TVA). To determine the crystal structure and the surface morphology of the ZnS thin film X-ray diffraction (XRD) and Atomic force microscope (AFM) have been used. XRD results showed that the ZnS thin film has zincblende crystalline structure. AFM analysis results showed that the film has a smooth surface morphology with 2,64 nm average surface roughness. For optical characterization of the film, optical absorption and transmission spectra were measured from the ZnS thin film deposited on a glass substrate. The band gap of the ZnS thin film was calculated to be 3,78 eV from the optical absorption spectra. The electrical conduction type and the charge carrier concentration were measured as n-type and 3,1x1017 cm-3 by Hall Effect measurements. Room temperature current - voltage measurements were applied under conditions of illumination and dark. Under illumination I-V measurements showed that the ZnS/p-Si heterojunction diode is light sensitive. And the dark I-V measurements showed that the ZnS/p-Si heterojunction diode has an excellent rectification behavior. In addition, the ideality factor, barrier height and series resistance values were calculated from dark and illuminated I-V measurements as, 2,72, 0,72 eV, 3,2 kΩ and 2,37, 0,68 eV, 2,6 kΩ, respectively. Room temperature capacitance – voltage measurement were also performed in different frequencies to obtain additional information about the junction interface between the ZnS thin film and p-Si wafer, and to calculate the barrier height and charge carrier concentration. The barrier height value which calculated from the measurement at 1,5 MHz is 0,82 eV.

Benzer Tezler

  1. RF saçtırma yöntemi ile biriktirilen CdS ve ZnS ince filmlerin karakterizasyonu ve heteroeklem üretiminde kullanılması

    Characterization of CdS and ZnS thin films deposited by RF sputtering method and usage in the fabrication heterojunctions

    CİHAT BOZKAPLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiDicle Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEMAL AKKILIÇ

  2. Semiconducting junctions for solar energy production

    Güneş enerjisi üretimi için yarı iletken eklemler

    HUDA M. MUNEER ABD ALQADER ABD ALQADER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERÇO SERKİS YEŞİLKAYA

  3. Investigation of factors influencing the efficiency of nuclear batteries

    Nükleer bataryaların verimliliğini etkileyen faktörlerin araştırılması

    REYYAN KAVAK YÜRÜK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    EnerjiGaziantep Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAYRİYE TÜTÜNCÜLER

  4. Al/(ZnS-PVA)/p-Si (MPS) yapıların hazırlanması ve elektriksel ile dielektrik özelliklerinin geniş bir frekans ve sıcaklık aralığında incelenmesi

    The fabrication of Al/(PVA-ZnS)/p-Si (MPS) structures and investigating their electrical and dielectric properties in a wide range of frequency and temperature

    NALAN BARAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDüzce Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İBRAHİM YÜCEDAĞ

  5. The growth and characterization of Sn doped Al/ZnS/p-Si structures

    Sn katkılı Al/ZnS/p-Si yapıların büyütülmesi ve karakterizasyonu

    ŞİRİN UZUN ÇAM

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET NECMEDDİN YAZICI

    PROF. DR. SALİHA TÜLAY SERİN