In2S3, CdS ve In1-xCdxS yarı iletken ince filmlerinin Sılar Metodu ile büyütülmesi ve karakterizasyonu
In2S3, CdS and In1-xCdxS semiconductor thin films growth by Sılar method and characterization
Yazar: MUTLU KUNDAKÇI
Danışman: PROF. DR. MUHAMMET YILDIRIM
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
In2S3, III-VI gurubu bir yarıiletken malzemedir. Geniş yasak enerji aralığına sahip olduğundan dolayı optoelektronikte ve fotovoltaik aygıt üretiminde oldukça önemlidir. CdS, II-VI gurubu bir yarıiletkendir ve özellikle elektronik aygıtlarda ve güneş pillerinde kullanılmaktadır. Büyütme metotları arasında SILAR (Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction) daha ucuz, daha basit ve az zaman harcanması gibi özelliklerinden dolayı son yıllarda oldukça tercih edilmektedir. Bu metot bir kimyasal çözeltiden katkılama tekniğidir. Bileşik yarıiletken ince filmlerin, her bir türünün iyonlarını içeren sulu çözeltiler içerisine taban malzemenin belli bir sıra ile daldırılarak, taban malzeme üzerine çökelmesi ile oluşmasını sağlayan basit bir tekniktir. In2S3, In1-xCdxS ve CdS ince filmleri, bir yüzeyi selefon bant kaplı ve yaklaşık boyutları 0.5cmx0.5cm olan cam altlıklar üzerine, oda sıcaklığında SILAR tekniği kullanılarak büyütüldü. Filmlerin yüzey morfolojik, kristal ve elektriksel özellikleri sırasıyla Taramalı Elektron Mikroskobu, X-ışını Difraksiyonu ve iki nokta prob yöntemi kullanılarak incelendi. Elde edilen SEM görüntülerinden tüm filmlerin yüzeye homojen bir şekilde büyüdüğü tespit edildi. XRD ölçümleri neticesinde filmlerin polikristal yapıya sahip oldukları tespit edildi. Büyütülen filmlerin özdirencinin sıcaklıkla değişimi iki nokta prob yöntemi kullanılarak tayin edildi ve özdirencin artan sıcaklıkla birlikte azaldığı ve bu değişimin lineer olmadığı belirlendi. Büyütülen filmlerde termal elektromotor kuvveti ölçümleri yapıldı ve n-tipi iletkenlik tespit edildi. Optik soğurma ölçümleri yardımıyla yasak enerji aralığının sıcaklığa bağlı olarak değişimi incelendi. InxCd1-xS filmlerinin yasak enerji aralığının artan In katkısı ile arttığı görülmüştür. Tavlamanın soğurma, elektrik ve PL ölçümleri üzerine olan etkisi araştırıldı.2007, 111 sayfaAnahtar Kelimeler: In2S3, In1-xCdxS, CdS, SILAR, SEM, XRD, İnce Film

Abstract:
In2S3 belongs to group III-VI semiconductor material. Because of In2S3 has a wide band gap, it is important in optoelectronics and photovoltaic device fabrication. CdS belongs to group II-VI semiconductor and it has been used especially in electronic device and solar cell. At the last decade, SILAR (Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction) has been rather used because of the superior properties such as being cheaper, more easily and spending less time. This method is the deposition technique of from a chemical solution. It is simple technique which is formation of compound semiconductor thin films from a ionic solution of each element in a compound to substrate by dipping the substrate in a certain sequence in solutions. In2S3, In1-xCdxS ve CdS thin films were grown on glass substrates of 0.5cm x 0.5 cm dimension which one side were covered by cellophane band by using the SILAR technique at room temperature. Surface morphological, crystal and electrical properties of the films were investigated by scanning electron microscopy, X-ray diffraction and two point probe method respectively. The SEM images showed that the films were homogenous. Polycrystalline nature of the films was determined from the results of the XRD measurements. The resistivity variation with temperature of the films was investigated by two point probe method and it is determined that the resistivity of the films decreased with increasing temperature and this variation is non-linear. Thermo efm measurements were carried out on grown samples and n-type conductivity was found. With the help of optical absorption measurement, the variation of optical band gap value was investigated as a function of temperature. It?s seen that the band gap value of InxCd1-xS films increase with increasing In rate. The effect of annealing was investigated on optical, electrical and PL measurement.Keywords: In2S3, In1-xCdxS, CdS, SILAR, SEM, XRD, Thin Film