Structural, electrical and photo-hall characterization of InSe: Cd and InSe thin films
InSe: Cd InSe ince filmlerin yapısal, elektriksel ve foto-hall karakterizasyonu
- Tez No: 93275
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM GÜNAL, PROF. DR. ÇİĞDEM ERÇELEBİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: InSe, İnce Film, Taban, Tavlama, İletkenlik, Yapı, Isısal Emisyon, Hoplama, Mobilite, Photo-Hall, Işık Duyarlılığı. vı, InSe, Thin film, Substrate, Annealing, Conductivity, Structure, Thermionic Emission, Hopping, Mobility, Photo-Hall Effect, Photoconductivity, Photosensitivity. IV
- Yıl: 2000
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
öz InSe.Cd VE InSe ÎNCE FİLMLERİN YAPISAL, ELEKTRİKSEL VE PHOTO-HALL KAREKTERIZASYONU Qasrawi, Atef Fayez Doktora, Fizik Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. İbrahim Günal Ortak Tez Yöneticisi Prof. Dr. Çiğdem Erçelebi Haziran 2000, 1 15 sayfa Bu tezde taban sıcaklığı, sonradan tavlama ve Cd katkılamanm, ısısal buharlaştırma ile büyütülen 1 um kalınlığındaki p-InSe ince filmlerinin yapısal ve elektriksel özellikleri ile ışığa duyarlılıkları üzerine etkilerini inceleyen deneysel çalışmalar sunulmaktadır. Elektriksel karakterizasyon için, sıcaklık bağımlı iletkenlik ve Hail etkisi ölçümleri hem karanlıkta hem de aydınlatma altında yapılmıştır. X-ışınları kırımından anlaşıldığına göre 100°C de büyütülen filmler amorf bir yapıya sahip olup yapı tavlama işleminden etkilenmemektedir. 150°C de büyütülen katkısız amorf filmler tavlanınca polikristal 0-In2Se3 a dönüşmekte Cd katkılı filmler ise polikristal InSe olmaktadır. 200 °C de büyütülen o>In2Se3 filmler tavlandığında amorf bir yapıya, katkılandığmda ise InSe'a dönüşmektedir. Fimler p tipi bir iletkenliğe sahiptir. Oda sıcaklığında iletkenlik, Hail mobilite ve taşıyıcı değerleri sırasıyla ll-5xl0“5 fi^cm'1, 1-84 cm2V1s'1 ve 1012- 1019 cm”3 arasında değişmektedir. İletkenliğin sıcaklıkla değişimi analizinden ısısal emisyonun yüksek, hoplamanın ise düşük sıcaklık bölgelerinde etkili olduğu anlaşılmaktadır. Amorf filmlerde mobilite, taşıyıcı hoplaması ile kısıtlanıp vsıcaklığın düşmesiyle artmaktadır. Polikristal filmlerde taşıyıcı sayısı 1015 cm“3 altında ise, mobilite yük taşıyıcılarının hücre sınırlarından saçılması ile kısıtlanmakta olup sıcaklıkla artmaktadır. Taşıyıcı sayısı 1015-1018 cm”3 arasında olduğunda mobilite sıcaklığın düşmesiyle artmakta ve hole-phonon kısa erimli etkileşimleri ve ionize olmuş safsızlık atomlarından saçılmalarla kısıtlanmaktadır. Taşıyıcı sayısı daha yüksekse mobilite sıcaklık bağımsız hale gelmektedir. Işık altındaki eltkenlik ışık şiddeti ve taban sıcaklığı ile birlikte artmaktadır. Aydınlanma altında yüksek sıcaklıklarda ısısal emisyon geçerli olup düşük sıcaklıklarda ise yakın komşuya hoplama mekanizması değişken erimli hoplamaya dönüşmektedir. Işık altında amorf filmlerin iletkenlik tipi p'den n'ye dönüşmektedir. Bu filmler için mobilite T0'7 gibi bir sıcaklık bağımlılığa sahiptir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT STRUCTURAL, ELECTRICAL AND PHOTO-HALL CHARACTERIZATION OF InSe:Cd AND InSe THDSf FILMS Qasrawi, Atef Fayez Ph. D., Department of Physics Supervisor: Prof. Dr. İbrahim Günal Co-Supervisor: Prof. Dr. Çiğdem Erçelebi June 2000, 115 pages In this thesis, the experimental study on the effects of post annealing, substrate temperatures and Cd doping on the structural, electrical properties and photosensitivity of p-InSe thin films of 1 um thick prepared by thermal evaporation technique, are presented. For the electrical characterization, temperature dependent conductivity and Hall effect measurements both in dark and under illumination have been performed. The X-ray diffraction revealed that the films grown at 100°C are amorphous in structure regardless the annealing temperature. Undoped amorphous films grown at 150°C become P-In2Se3 after annealing while the doped ones are polycrystalline InSe. Polycrystalline, undoped a-In2Se3 films grown at 200°C become amorphous by annealing and transform to InSe by doping. The films exhibit p-type conductivity. The room temperature conductivity, Hall mobility and carrier concentration vary in between ll-5xl0“5 Q^cm”1, 1-84 cnr^vV1 and 1012-1019 cm“3 respectively. The conductivity-temperature variation analysis indicated that the thermionic emission and hopping dominate at high and low temperatures respectively. The nature of the temperature dependence of mobility is governed by the hopping conduction and carrier concentration in iiiamorphous and polycrystalline samples respectively. In amorphous samples the Hall mobility is limited by the hopping of carriers and increases with decreasing temperature. For polycrystalline samples, if the carrier concentration is below 1015 cm”3 the mobility increases with temperature and is limited by the scattering of charged carriers at the grain boundaries. When the carrier concentration is in between 1015-1018 cm"3 the mobility increases with decreasing temperature and is limited by the scattering of hole-phonon short range interactions combined by the ionized impurity scattering. For higher carrier concentrations the mobility becomes almost temperature independent. The photoconductivity increases with illumination intensity and decreases with substrate temperature. Under illumination, at high temperatures thermionic emission, at low temperatures transformation from nearest neighbour to variable range hopping was observed. The amorphous samples exhibit a conductivity type conversion (from p to n) under illumination. The mobility ratio in these samples have a temperature dependence of T0'7.
Benzer Tezler
- ZnO ve Sb2S3 ince film tabanlı fotosensör aygıt üretilmesi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of ZnO and Sb2S3 thin film based photosensors
ESRA ASLAN
Doktora
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiHarran ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHARRAM ZARBALİ
- Applications of transparent conductive indium tin oxide films in automotive and vitrifications industries
İndiyum kalay oksit iletken saydam filmlerinin oto ve vitrifiye sanayisindeki uygulamaları
ÖCAL TUNA
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YUSUF SELAMET
- MOCVD yöntemi ile safir alttaş üzerine büyütülen GaN heteroyapılarının elektriksel ve yapısal karakterizasyonu
Electrical and structural characterisation of GaN heterostructure grown on sapphire substrate by MOCVD method
MUSTAFA CÜNEYT MEMİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NAZLI AKÇAMLI
- GaN PIN radyasyon sensörü epitaksiyel üretimi ve karakterizasyonu
Epitaxially growth of GaN-PIN sensor and characterizations
ÖMER AHMET KAYAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA BİLGE OCAK
DOÇ. DR. CANAN AYDAŞ
- İnce yaygı CdS ve CdSe yarı-iletkenlerin optik ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
A study of optical and structural properties of thin film CdS and CdSe semiconductors
ASUMAN AŞIKOĞLU BOZKURT
Doktora
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET HİKMET YÜKSELİCİ