Zns/si heteroeklem diyotların yapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of structural, electrical and optical properties of the zns/si heterojunction diodes
- Tez No: 497214
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERTAN KEMAL AKAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiDicle ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL AKKILIÇ
- Semiconducting junctions for solar energy production
Güneş enerjisi üretimi için yarı iletken eklemler
HUDA M. MUNEER ABD ALQADER ABD ALQADER
Doktora
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERÇO SERKİS YEŞİLKAYA
- Investigation of factors influencing the efficiency of nuclear batteries
Nükleer bataryaların verimliliğini etkileyen faktörlerin araştırılması
REYYAN KAVAK YÜRÜK
Doktora
İngilizce
2020
EnerjiGaziantep ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRİYE TÜTÜNCÜLER
- 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
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDüzce ÜniversitesiElektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM YÜCEDAĞ
- 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
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET NECMEDDİN YAZICI
PROF. DR. SALİHA TÜLAY SERİN