Ge katkılı CuInTe2 yarıiletken ince filminin yapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin araştırılması
Investigation of structural, electrical and optical properties of Ge doped CuInTe2 thin film
Yazar: ÇETİN TANRIÖVER
Danışman: PROF. DR. ORHAN KARABULUT ; PROF. DR. KORAY YILMAZ
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Elektriksel karakterizasyon = Electrical characterization ; Metal-yarı iletken sistemler = Metal-semiconductor systems ; İnce filmler = Thin films

Özet:
Ge(\%1) katkılı CuInTe\textsubscript{2} yarıiletken ince filmler tek potadan termal buharlaştırma yöntemi (TBY) 
ve çözücü propilen glukol (PG) kullanılarak oluşturulan macun aracılığı ile basit kaplama yöntemi 
\emph{Dr. Blade} yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Her iki yöntemle elde edilen ince filmlerin yapısal ve içerik incelemeleri XRD ve EDS üniteli SEM mikroskopu ile yapılmıştır. TBY yöntemi ile elde edilen filmlerin elektriksel özellikleri \emph{Hall} etkisi ölçümleri, \emph{Dr. Blade} yöntemi ile üretilen filmlerin sıcaklığa bağlı iletkenlik ve görünür dalga boyu aralığında optik soğurma ölçümleri gerçekleştirilmiştir.
TBY yöntemi ile üretilen ince filmler bakır elementinin buhar akısına katılamaması sebebi ile (Ge\textsubscript{1/3}In\textsubscript{2/3})Te\textsubscript{3} fazında kalmıştır. Tasarlanan hedef birleşik TBY yöntemi ile ulaşılamamış olsa da (100K-400K) sıcaklık aralığında \emph{Hall} etkisi ölçümleri sonucu ilgili 
ince filmin yarıiletken özelliği taşıdığı ve sıcaklık değişimine karşı iletkenlik tepkisinin dengeli olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Elde edilen ince filmin sıcaklık özdirenç ölçüm sonuçları $\rho\simeq T^{n}\mathrm{e}^{-aT}$ yapısında fonksiyona, ortalama \%1 oranında katsayı (n,a) hata sapması içersinde uyum gösterdiği bulunmuştur.
\emph{Dr. Blade} yöntemi ile üretilen CuInTe\textsubscript{2} ince filmleri stokiometrik oranda elde edilmiştir. Elde edilen ince filmin UV-görünür dalgaboyu soğurma ölçümleri (190-1100)nm dalgaboyu aralığında gerçekleştirilmiş ve enerji-band aralığı $E_{g}=1.115eV$ olarak bulunmuştur.

Abstract:
Ge doped CuInTe\textsubscript{2} thin films were obtained by thermal deposition method (TDM) and simple coating method \emph{Dr. Blade} using propilen glocol (PG) as a solving agent. Thin films obtained by both methods were characterized using X-ray diffractometer, scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Electrical characterization of thin films obtained by TDM were conducted by means of \emph{Hall} effect, whereas electrical and optical characterization of thin films obtained by \emph{Dr. Blade} method were conducted by means of temprature depended conductivity measurements and optical absorption spectroscopy in the visible light range.
Thin films obtained by TDM, crystalized something like in the intermediate form as (Ge\textsubscript{1/3}In\textsubscript{2/3})Te\textsubscript{3} and Cu appered only as a trace element in the thin films after EDS analysis performed. However, even the desired target crystal could not be obtained, the resulted thin films conducted very stable electrical responce to a temprature variation in the range of 100K-400K where \emph{Hall} effect measurements were performed. The resistivity versus temprature measurement datas fit to the function of the form  $\rho\simeq T^{n}\mathrm{e}^{-aT}$ with an excellent agreement to the experimental datas.
Thin films obtained by \emph{Dr. Blade} method, crystalized as expected in the form CuInTe\textsubscript{2} and near-stoichiometric. Optical characterization made by UV-Visible spectroscopy in the range of (190-1100)nm wavelength and energy band gap found $E_{g}=1.115eV$