InSe ve InSe:Zn yarı iletkenlerin Bridgman/Stockbarger tekniğiyle büyütülmesi ve yapısal karakterizasyonu
Growth of InSe and InSe:Zn semiconductors by Bridgman/Stockbarger technique and structural characterizations
Yazar: MUHAMMED AKSOY
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BEKİR GÜRBULAK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Nano ve optoelektronik teknolojinin ilerlemesinde yarıiletkenlerin önemi giderek artmaktadır. Ancak, kullanılacak yarıiletkenlerin hem kolay elde edilebilir hem de uygulama alanın geniş olması daha da önem arz etmektedir. Bu maksatla, uygulama alanlarının çok olduğu ve karakteristiklerinin tam olarak belirlendiği yarıiletkenlere ihtiyaç duyulmaktadır.Bu çalışma ile InSe ve InSe:Zn ikili yarıiletken bileşikleri, bölümümüz kristal büyütme laboratuvarında, modifiye edilmiş Bridgman-Stockbarger metodu ile büyütüldü. Numunelerin, yapısal ve morfolojik karakterizasyonları X-ışını kırınımı (XRD), taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji ayrımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) teknikleri kullanılarak gerçekleştirildi. XRD sonuçları, büyütülen numunelerin hekzagonal kristal yapıya sahip olduklarını ve Zn katkılamanın pik şiddetlerini artırdığını gösterdi. XRD sonuçları kullanılarak, örgü  parametreleri InSe için a =b= 4.002 Å, c = 17.160 Å ve ve InSe:Zn (0012) için ise a =b= 5.845 Å ve c = 16.788 Å olarak hesaplandı. SEM sonuçlarından, ortalama tanecik büyüklüğünün sırasıyla, InSe için 42-155 nm ve InSe:Zn için 50-125 nm aralığında olduğu gözlendi. EDX sonuçları, In ve Se elementlerinin ağırlıkça %57.04 ve %38.46 olarak yapıda yer aldığını gösterdi. In ve Se miktarlarının büyütmenin hemen başlangıcında hesaplanan stokiyometrik değerlere oldukça yakın olduğu gözlendi.

Anahtar kelimeler: InSe, InSe:Zn, Brigdman-Stockbarger Tekniği, XRD, SEM, EDX.

Abstract:
The importance of semiconductors paving the way for nano and optoelectronic technology has recently been increasing. But, producing them easily and having their vast application fields are most important. For that reason, the crystals having wide application field and their characteristics which are determinated are needed.InSe and InSe:Zn binary semiconductor compounds were grown in our crystal growth laboratory by the modified Bridgman-Stockbarger method. The structural and morphological characterizations of the samples were carried out by X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) techniques. The XRD results indicated that the grown films had hexzagonal structure and Zn doping increased the peak intensities. The lattice parameters were calculated to be a=b= 4.002 Å, c = 17.160 Å for InSe and a=b= 5.845 Å ve c = 16.788 Å for (0012) InSe:Zn using the XRD results.From the SEM results, it was observed that the average grain size values for InSe and InSe:Zn were between 42-155 nm and 50-125 nm, respectively. EDX results showed that In and Se elements were in weight 57.04% and 38.46% in the structure. It was observed that the amounts for the In and Se were quite close to the stochiometric values calculated just before the  growth.

Keywords: InSe, InSe:Zn Brigdman-Stockbarger Technique, XRD, SEM, EDX