Hidrojenlendirilmiş amorf silisyum-azot (a-SiNx:H) alaşımı ince filmlerin optik ve elektrik özellikleri
Optical and electrical properties of hydrogenated amorphous silicon nitrogen (a-SiNx:H) alloy thin films
- Tez No: 97894
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HÜSEYİN TOLUNAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
ÖZET Bu çalışmada farklı oranlarda azot içeren hidrojenlendirilmiş amorf silisyum-azot alaşımları (a-SiNx:H) bir plazma biriktirme sisteminde silan (SİH4) ve amonyak (HN3) gazlarının bileşenlerine ayrıştırılması ile Corning 7059 cam tabanlar üzerine ince film olarak hazırlanmıştır. Farklı oranlarda azot katılarak hazırlanan bu filmler ile optik geçirgenlik, karanlık iletkenlik, fotoiletkenlik ve geçici fotoiletkenlik deneyleri yapılmıştır. Optik geçirgenlik deneyleri için dalgaboyu 400nm den HOOnm'ye değişen spektrum kullanılmıştır. Bu deney sonucunda elde edilen geçirgenlik spetrumundan, soğurma katsayısının ve kırma indisinin, dalgaboyuna göre değişimi bulunmuştur. Bu veriler sonucunda deneğin kalınlığı, optik band aralığı, Eoa enerjisi ve B parametresi elde edilmiştir. Bu deney farklı oranlarda azot içeren denekler için tekrarlanmış ve azot oranına bağlı olarak, optiksel parametrelerin değişimi incelenmiştir. Karanlık iletkenlik deneyleri 420K ile 90K sıcaklık aralığında yapılmıştır. Bu deney sonucunda saf deneğin karanlık iletkenliğinin, sıcaklıkla nasıl değiştiği incelenmiş ve elde edilen grafikten aktivasyon enerjisi hesaplanmıştır. Deney esnasında soğuyan deneği 90K'den 420K'e ısıtırken 140K ile 270K sıcaklık aralığında yayvan bir pik gözlenmiştir. Bu pikin oluşum nedenleri araştırılmış ve kriyostat basıncının bir sonucu olduğu görülmüştür. Dolayısıyla karanlık iletkenliğin sıcaklıkla değişimi farklı kriyostat basınçları için, denek soğurken ve ısınırken incelenmiştir. Bu deneyler farklı oranlarda azot içeren denekler için tekrarlanmış ve azot oranının artması ile, aktivasyon enerjisinin ve karanlık iletkenliğin değişimi incelenmiştir. Aynı zamanda artan azot oranının gözlediğimiz piklere etkisi incelenmiştir. Fotoiletkenlik deneylerinde 630nm dalgaboyuna sahip bir led grubu kullanılarak, 1014-1017 foton/cm2s foton akısı aralığında saf deneğin fotoiletkenliği, sıcaklığın fonksiyonu olarak incelenmiştir. Geçici fotoiletkenlik deneyleri ile de, taşıyıcıların sönüm zamanının sıcaklıkla değişimi 1016 ve 1017 foton/cm2s foton akılan için incelenmiştir. Elde edilen verilerden deneğin sürüklenme mobilitesinin sıcaklıkla vefoton akısı ile değişimi hesaplanmıştır. Bu deneyler farklı oranlarda azot içeren denekler için tekrarlanmış ve azot oranının artması ile fotoiletkenliğin, taşıyıcıların sönüm zamanının ve sürüklenme mobilitesinin değişimi incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In this study, hydrogenated amorphous silicon - nitrogen alloys containing different rate of nitrogen are prepared as thin films on corning 7059 substrate with the decomposition of silan (SİH4) and amonia (NH3) gases by using a plasma deposition system. Experiments of dark conductivity, photoconductivity and transient photoconductivity are on samples containing nitrogen at different rates carried out within the temperature range of 90- 420K. Optical transmission measurements were carried out in a spectrometer in wavelength range 400nm-1100nm. Film thickness and refractive indices and optical absorption coefficients as a function of wavelength were determined from the optical transmission measurements using the method described by Swanepoel [33], Dark conductivity measurements displayed single activated conductivity at 420-90K. The nitrogen content is increased small amount the dark conductivity and photoconductivity are slightly increase. With a further increase in the nitrogen content causes a decrease in the dark conductivity and the photoconductivity. We observed anomaluos peaks in the temperature dependent dark conductivity curves of annealed a-Si:H and a-S£Nx:H samples when the temperature were increased from 90K to room temperature at a constant heating rate. To study the surface adsorption effect, vacuum cryostat pressure dependent of the peaks are investigated. We conclude that this behavior is due to the surface states under poor vacuum conditions. The drift mobility of electrons in a-SiNx:H films has been determined using photoconductivity and transient photoconductivity measurements. The results indicates that the conduction band tail widens as nitrogen content increases.
Benzer Tezler
- Amorf yarı iletken a-Si:H/a- SİNx:H çokkatlı filimlerin elektrik ve optik özellikleri
Electrical and optical properties of amorphous semiconducting a-Si i H/a-SİNx:H multilayer films
ESİN ÜLGEN GÜNDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN TOLUNAY
- Amorf silisyum ve alaşımları heteroeklemlerin elektronik ve optik özelliklerinin incelenmesi
Electronic and optical properties of heterostructures fabricated by using a-Si:H and its alloys
İLKER AY
Doktora
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN TOLUNAY
- Hidrojenlendirilmiş silisyum-azot (a-Sinx : H) alaşımlarında kararlı ve geçici fotoiletkenlik ölçümleri
Başlık çevirisi yok
TAYYAR GÜNGÖR
- Azotca zengin hidrojenlendirilmiş amorf silisyum-azot (a-SİNx:H) filmlerin elektrik ve optik özellikleri
Electrical and optical properties of nitrogen-rich hydrogenated amorphous silicon-nitride (a-SİNx:H) films
YASİN DÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. HÜSEYİN TOLUNAY
- Hidrojenlendirilmiş amorf silisyum filmlerin optik katsayılarını belirlemede kullanılan deneysel yöntemlerin karşılaştırılması
Comparison of experimental methods used for determination of optical constants of hydrogenated amorphous silicon
GÜNGÖR TAYYAR