Ultrasonik kimyasal püskürtme tekniği ile elde edilen CdS filmlerinin bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi
The studies of some physical properties of CdS films grown by ultrasonic spray pyrolysis technique
Yazar: ŞADAN ÖZKAN
Danışman: DOÇ.DR. VİLDAN BİLGİN ; Y.DOÇ.DR. SALİH KÖSE
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Atomik kuvvet mikroskobu = Atomic force microscope ; Kırılma indisi = Refractive index ; Mikroskopi-elektron taramalı = Microscopy-electron scanning ; Soğurma = Absorption ; X ışını = X ray

Özet:
CdS filmleri Ultrasonik Kimyasal Püskürtme Yöntemi ile 300±5oC tabansıcaklığındaki cam tabanlar üzerine çöktürülmüstür. Isıl tavlama; 200±2oC `den 450±2oC `yekadar altı farklı sıcaklıkta 3 saat süre ile hava ortamda ayrı ayrı yapılmıstır. Filmlerinkalınlıkları 1,0-4,9 ?m arasında ölçülmüs, % ux üniformlulukları ise %62,50-%90,91 arasındahesaplanmıstır. Tanecik büyüklükleri 116,22-163,26 Å arasında hesaplanan numunelerinXRD desenleri 20o-60o aralığında 25oC ortam sıcaklığında alınmıstır. ?D düzlemseldislokasyonları, < e > düzlemsel deformasyonları ile TC yapılanma katsayıları hesaplanmıs vebu sonuçlara göre tercihli yönelimlerinin; hem yarı pik genisliği en dar hem de yapılanmakatsayısı en yüksek olan A2, A3, A4 ve A6 numuneleri için (100) ve A0, A1 ve A5numuneleri için (002) düzlemlerinde gerçeklestiği gözlenmistir. Numunelerin temelabsorbans spektrumları yardımıyla; geçirgenlikleri %67.60-%76.15, kırılma indisleri 1.75-1.96, yasak enerji aralıkları 2.41-2.43 eV, Urbach parametreleri ise 85-244 meV arasındahesaplanmıstır. Sıcak uç yöntemi ile numunelerin iletkenlik tipleri n-tipi olarak bulunmustur.? özdirençleri, karanlık ve aydınlık sartlar altında sırasıyla 1,84.10+5-1,74.10+6 (cm) ve6,92.10+3-6,65.10+5 (cm) olarak hesaplanan filmlerin fotoiletkenlikleri4,69.10-6-1,07.10-4 (cm)-1, fotohassasiyetleri ise 8,18-157,94 arasında hesaplanmıs olannumunelerin I~V karakteristiklerine göre tam bir ohmikliğe sahip olmadıkları ve aydınlıksartlar (25 mW/cm2) altında ısığa karsı duyarlı oldukları belirlenmistir. Pürüzlülük katsayıları10,34-45,00 arasında değisen numunelerin optik mikroskop görüntüleri ile renk değisimleri,AFM görüntüleri ile yüzeysel durumları, SEM ile yüzey morfolojileri, EDS ile elementalanalizleri incelenmistir. Numunelerin homojen yüzeylere sahip olmadığı gözlenmis ve ısıltavlamanın etkileri incelenmistir.Anahtar Kelimeler : CdS filmleri, XRD, yapılanma katsayısı, yarı pik aralığı, tercihliyönelme, geçirgenlik, kırılma indisi, yasak enerji aralığı, iletkenlik tipi, renk merkezleri, optikmikroskop, AFM, SEM, EDS

Abstract:
CdS films were deposited at 300±5oC substrate temperature on glass substrates byultrasonic spray pyrolysis technique. Thermal annealing were realized in air surroundingsduring 3 hours one by one for all samples for six different temperatures to 450±2oC from200±2oC ranging. The films? thicknesses were measured between 1,0-4,9 ?m and % uxuniformities were calculated between %62,50-%90,91. The grain sizes were measuredbetween 116,22-163,26 Å and XRD patterns were captured for 2? = 20o-60o in ambienttemperature 25oC for each sample. The planar dislocations (?D), planar deformations ( < e > )and texture coefficents (TC) were measured for each of them and according to these resultstheir preferred orientations were observed for both the narrowest the full width at halfmaximum (FWHM) and most large texture coefficient in (100) planar for A2, A3, A4, A6, in(002) planar for A0, A1, A5 sample films. With the help of absorption, spectrums of samplefilms calculated respectively, transmissions between %67.60-%76.15, refractive indicesbetween 1.75-1.96, band-gap energies 2.41-2.43 eV and Urbach parameters between85-244 meV. The conductivity types of samples were deduced as n-type. The resistivities (?)were calculated to be in the range 1,84.10+5-1,74.10+6 (cm), 6,92.10+3-6,65.10+5 (cm) indark and light conditions, meanwhile photoconductivity and photosensivity were calculated inthe same way and respectively, between 4,69.10-6-1,07.10-4 (cm)-1, 8,18-157,94 each ofthem for samples that their not complete ohmic were showed according to I~V characteristics,hardly their were deduced sensitive to light (25 mW/cm2) in light conditions. The root meansquares values changed between 10,34-45,00 sample of films were investigated the changingof colour, surface situations, surface morphologies and elemental analysis by OpticMicroscope, AFM, SEM and EDS, respectively.Keywords : CdS films, XRD, texture coefficient, FWHM, preferred orientation, transmission,refractive indice, band-gap energy, conductivity type, color centers, optic microscope, AFM,SEM, EDS.