Kimyasal püskürtme tekniği ile üretilen katkısız ve Ga katkılı CdO bileşiklerinin yapısal, optiksel ve elektriksel özellikleri
The structural, optıcal and electrıcal propertıes of CdO and Ga doped CdO compounds produced by chemıcal spray prolysıs technıque
Yazar: GÖKHAN ÇABUK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SENEM AYDOĞU
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Optik geçirgenlik = Optical permeability ; Optik özellikler = Optical properties ; Püskürtme yöntemi = Spraying method ; Ultrasonik püskürtme = Ultrasonic spraying ; X ışını kırınımı = X ray diffraction

Özet:
Bu çalışmada II-VI grup ikili bileşiklerinden olan CdO yarıiletken filmleri ultrasonik kimyasal püskürtme tekniği ile 275 ±5°C taban sıcaklığında üretilmiştir ve CdO yarıiletken filmlerinin fiziksel özelliklerine Galyum elementi katkısının (%2, %4, %6, %8) etkisi araştırılmıştır. Katkısız ve Ga katkılı CdO filmlerinin spektroskopik elipsometri ölçümlerinden kalınlıkları belirlenmiştir. Üretilen yarıiletken ince filmlerin kalınlıkları, 0.222?0.286 µm arasında değişmektedir. Elde edilen filmlerin X-ışınları kırınım desenlerinden elde edilen filmlerin yapısının polikristal ve yüzey merkezli kübik yapıda oldukları belirlenmiştir. Katkısız ve Ga katkılı CdO ince filmlerinin x-ışını kırınım deseninden yararlanarak a örgü sabiti değerlerinin 4.68248 ? ile 4.69052? arasında, tanecik büyüklüklerinin 220.2 ? ile 314.9 ? arasında ve dislokasyon yoğunluklarının 1.00845x10?3 (nm)?2 ile 2.06236 x10?3 (nm)?2 arasında oldukları hesaplanmıştır. Katkısız ve Ga katkılı CdO yarıiletken filmlerinin optik özellikleri incelenmiş, direkt bant geçişine sahip oldukları saptanmış ve ayrıca 2.50?2.66 eV arasında yasak enerji aralığının değiştiği belirlenmiştir. Filmlerin elektriksel iletkenlik ve özdirenç değerlerini belirlemek amacıyla, sırasıyla iki nokta prob metodu ve dört nokta prob metodu kullanılmıştır. Özdirençleri 0.2800x10?1?0.7437x10?2 ?.cm arasında, iletkenlileri ise 0.3571x101?1.3617x102 (?.cm) ?1 arasında değişmektedir.

Abstract:
In this study, CdO semiconductor films belong to II ? VI group binary compounds have been produced by Ultrasonic Spray Pyrolysis (USP) technique at the substrate temperature of 275 ± 5 °C and the effect of Ga doping (at different concentrations %2, %4, %6, %8) on physical properties of CdO semiconductor films has been investigated. The thickness of undoped and Ga doped CdO films have been determined by spectroscopic ellipsometry. The thickness of the produced semiconductor thin films varies between 0.222?0.286 µm. From the x-ray diffraction spectra of produced films, their structures found to be polycrystal and face centered cubic. Referring to x-ray diffraction spectra of undoped and Ga doped CdO thin films; the lattice constant a, the grain size and the dislocation density values have been calculated for each and vary between 4.68248 ? and 4.69052?, between 220.2 ? and 314.9 ? and between 1.00845×10?3 (nm)?2 and 2.06236×10?3 (nm)?2, respectively. By investigating optical properties of undoped and Ga doped CdO semiconductor films, they are found to have direct band gap and also calculated the varition of forbidden energy gap values between 2.50 eV and 2.66 eV. Two probes method and four probes method have been used to determine the resistivity and electrical conductiviy values varying between 0.2800×10?1 ?.cm and 0.7437×10?2 ?.cm and between 0.3571×101(?.cm) ?1 and 1.3617×102 (?.cm) ?1, respectively.