Effect of cuox thin film thickness on the electiracal properties of CuOx/n-Si hetero junction structure
CuOx ince film kalınlığının CuOx/n-Si hetero eklem yapısının elektriksel özellikleri üzerine etkisi
Yazar: AHMET DURMAZ
Danışman: DOÇ. DR. ŞERİF RÜZGAR
Batman Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Katıhal Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Fotodiyot = Photodiode ; Tabakalı yarı iletkenler = Layered semiconductors

Özet:
Bu çalışmada CuOx ince filmleri, sol jel döndürme kaplama yöntemi farklı kaplama sayılarına göre n-Si alttaşlar üzerine büyütülerek heteroeklem uygulamaları gerçekleştirilmiştir. İnce film kalınlığının heteroeklem yapıların elektriksel ve optoelektriksel özelleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Heteroeklem yapıların seri direnç (Rs), düzeltme oranı (RR), idealite faktörü (n) ve bariyer yüksekliği (ΦB) gibi önemli bağlantı parametreleri I-V verileri analiz edilerek hesaplandı.Üretilen heteroeklem yapıların karanlık ve farklı aydınlatma şiddetleri altında akım-gerilim (I-V) karakteristikleri incelendi. Tüm yapıların ışığa duyarlı olduğu ve doğrultma davranışı sergilediği gösterildi. Diyotların idealite değerleri 3.05-5.08 arasında değişirken, bariyer yükseklikleri 0.64-0.71 arasında ve seri direnç değerleri 3-42Ω arasında değişmiştir. Üretilen cihazların elektriksel davranışları farklı frekanslarda kapasite-gerilim (C-V), iletkenlik-gerilim (G-V) ve Seri direnç (Rs-V) ölçümleri ile incelenmiştir. Artan frekansla kapasitenin, iletkenliğin ve seri direncin sırasıyla azaldığı, arttığı ve arttığı belirlendi. Bu davranış, üretilen numunelerin arayüz durumlarının varlığından kaynaklanmaktadır. Elektriksel karakterizasyon sonuçları, üretilen tüm cihazların optoelektronik alanlarda optik sensörler veya fotodiyotlar olarak çalıştırılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
In this study, heterojunction structures were carried out by deposition of CuOx thin films on n-Si substrates according to different coating times by sol gel spin coating method. The effect of thin film thickness on electrical and optoelectrical properties of heterojunction structures was investigated. The crucial electrical parameters such as series resistance (Rs), rectification ratio (RR), ideality factor (n) and barrier height (ΦB) of heterojunction structures were calculated by analyzing I-V data. All structures were shown to be light sensitive and exhibit a rectification behavior. While the ideality values of the diodes varied between 3.05 and 5.08, the barrier heights varied between 0.64-0.71 eV and the series resistance values between 3-42 Ω. The electrical behavior of the fabricated devices was investigated by measuring the capacitance-voltage (C-V), conductivity-voltage (G-V) and Series resistance (Rs-V) at different frequencies. 
It was determined that the capacitance, conductivity and series resistance decreased, increased and increased, respectively, with increasing frequency. This behavior is due to the presence of interface states of the fabricated devices. The electrical characterization results showed that all fabricated devices can be operated as optical sensors or photodiodes in optoelectronic fields.