ZnS ince filminin sılar yöntemiyle büyütülmesi, karakterizasyonu ve sandiviç yapılarda kullanılması
Characterization of ZnS thin film grown with silar method and use in sandwich structures
Yazar: OĞUZHAN ÖZAKIN
Danışman: PROF. DR. AYTUNÇ ATEŞ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Fizik = Physics

Özet:
ZnS ince filmler, Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) tekniği kullanılarak cam taban malzemeler üzerine oda sıcaklığında büyütüldü. Kalınlığa bağlı olarak optik özelliklerini incelemek için farklı döngü sayılarında (20, 30, 40 ve 50 döngü sayısı) ince filmler büyütüldü. Filmlerin yapısal, yüzeysel ve optik özellikleri faklı analiz teknikleri ile incelendi ve bu özellikler üzerine film kalınlığının etkisi araştırıldı. X-ışını kırınımı(XRD) ve taramalı elektron mikroskobu ölçümleri(SEM), filmlerin polikristal yapıda olduğunu ve taban malzeme yüzeyine kaplandığını gösterdi. Optik soğurma ölçümleri yardımıyla, filmlerin yasak enerji aralığı değerlerinin artan film kalınlığı ile azaldığı belirlendi. Elde edilen yasak enerji aralığı değerleri kullanılarak filmlerin kırılma indisleri ve optiksel statik dieletrik sabiti değerleri hesaplandı. Filmlerin elementel analizi için EDAX (Energy Dispersive Analiysis of X-ray) yöntemi kullanılmıştır.Zn/ZnS/n-GaAs/In sandviç yapısı için (100) doğrultusunda büyütülmüş, 400 µm kalınlığına ve 1-10 ?-cm özdirence sahip n-tipi GaAs kristali kullanıldı. Kristalin mat yüzeyine In metali buharlaştırıldı, parlak yüzeyine ise SILAR tekniği ile ZnS ince film büyütüldü. Sonra ince filmi üzerine Zn metali buharlaştırıldı. Böylece, Zn/ZnS/n-GaAs/In sandviç yapısı elde edildi. Oda sıcaklığında alınan akım-voltaj (I-V) ölçümleri ile yapıların doğrultma özelliği gösterdiği belirlendi. I-V karakteristikleri ve Cheung fonksiyonları yardımıyla oda sıcaklığında idealite faktörü, engel yüksekliği ve seri direnç değerleri hesaplandı.

Abstract:
ZnS thin films were grown on glass substrates by using the Successive Ionic LayerAdsorption and Reaction (SILAR) technique at room temperature. The thin films were grown to examine the optical properties depending on the thickness for different numbers of cycles (20, 30, 40 and 50 the number of cycles). The structural, surface and optical properties of the films were characterized with different analysis techniques and the film thickness effect on these properties was investigated. XRD and SEM measurements was shown the polycrystalline structure of films that have been coated on the surface and base materials. With the help of optical absorption measurements was determined forbidden energy gap values of films decreased with increasing film thickness. The refractive index of the films and optical static dieletric constants were calculated by using obtained Forbidden energy gap values. EDAX(Energy Dispersive Analiysis of X-ray) technique was used for elemental analysis of films.n-type GaAs wafer with (100) orientation, 400 ?m thickness and 1-10 ?-cm resistivity was used for Zn/ZnS/n-GaAs/In sandwich structures. In metal was evaporated on the mat face of wafer. ZnS thin film were grown on the bright face of wafer using SILAR technique. Then, Zn metal were evaporated on the thin film. In this way, Thus, the Zn/ZnS/n-GaAs/In sandwich structure were obtained. It was determined that these structures have demonstrated clearly rectifying behaviour by the current?voltage (I?V) curves studied at room temperature. The ideality factors, barrier heights and series resistances of these structures were calculated from I?V characteristics and Cheung functions as a function of sample temperature.