Kimyasal püskürtme yöntemiyle hazırlanan ZnO mikroçubukların bazı yapısal, optik ve schottky diyot özelliklerinin incelenmesi
The investigation of some structural, optical and schottky diode properties of ZnO microrods prepared by spray pyrolysis method
Yazar: EDA ABBASOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. TAYFUR KÜÇÜKÖMEROĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Yarı iletkenlik = Semiconductivity ; Çinko oksit = Zinc oxide

Özet:
Bu çalışmada, kimyasal püskürtme yöntemiyle, çekirdek tabakası oluşturulmuş cam ve SnO2 kaplanmış altlıklar üzerine ZnO mikroçubuklar büyütüldü. ZnO mikroçubukların bazı yapısal, optik ve elektrik özellikleri incelendi. ZnO mikroçubukların polikristal ve hekzagonal yapıda olduğu görüldü. XRD kırınım deseninden ZnO mikroçubuklarının en şiddetli pikinin (002) düzlemine ait olduğu belirlendi. ZnO mikroçubukların a ve c örgü parametre değerleri sırasıyla 3,24 Å ve 5,19 Å olarak bulundu. SEM fotoğrafları incelendiğinde ZnO çubukların ana yapı içerisinde homojen olarak dağıldığı ve mikroçubukların altlık yüzeyine dik olarak büyüdüğü görüldü. Optik ölçümlerden ZnO mikroçubuklarının yasak enerji aralığının 3,22 eV olduğu belirlendi. In-Ga/SnO2/ZnO/Ag yapısının 125-300 K aralığında 25 K'lık adımlar ile doğru ve ters besleme I-V karakteristikleri incelendi. Termiyonik emisyon teorisi yardımıyla incelenen doğru besleme I-V karakteristiklerinden elde edilen sonuçlar doğrultusunda, sıcaklığın artmasıyla sıfır besleme engel yüksekliğinin arttığı, idealite faktörünün ise azaldığı görüldü. Ayrıca ln(Io/T2)'nin q/kT `ye göre değişim eğrisinin lineerlikten saptığı görüldü. ln(Io/T2)'nin q/nkT'ye göre değişim eğrisinden engel yüksekliği ve Richardson sabitinin değeri sırasıyla 0,32 eV ve 3,27x10-9 A.cm-2.K-2 olarak bulundu. 'nin q/kT'ye göre değişim eğrisinden, ortalama engel yüksekliği ve Richardson sabiti sırasıyla 0,88 eV ve 27,5 A.cm-2.K-2 olarak bulundu.Anahtar Kelimeler: In-Ga/SnO2/ZnO/Ag Schottky yapısı, Akım-iletim mekanizması, Engel yüksekliği

Abstract:
In this study, ZnO microrods were grown on ZnO seeded glass and SnO2 coated substrates by the spray pyrolysis method. Some structural, optical and electrical properties of these ZnO microrods were investigated. It was observed that ZnO microrods had a polycrystalline and hexagonal structure. From the XRD diffraction pattern, it was obtained that ZnO sample had a (002) peak in the highest intensity. The a and c lattice paramater values of ZnO microrods were found to be 3.24 Å ve 5.19 Å, respectively. As SEM images were investigated, it was seen that ZnO rods homogeneously distributed in the ZnO host matrix and also they vertically grew on the substrate surface. From optical measurements, the band gap value of ZnO microrods was determined to be 3.22 eV. The forward and reverse bias I-V characteristics of In-Ga/SnO2/ZnO/Ag structure were studied between 125 and 300 K with a step of 25 K. From obtained results of forward bias I-V characteristics where thermionic emission theory was applied, zero bias barrier height increased with an increase of temperature whereas ideality factor decreased. In addition, it was observed that ln(Io/T2) vs. q/kT curve deviated from the linearity. From this curve, the barrier height and Richardson constant values were determined as 0.32 eV and 3.27x10-9 A.cm-2.K-2, respectively. By means of vs. q/kT curve, mean barrier height and Richardson constant values were found to be 0.88 eV and 27.5 A.cm-2.K-2, respectively.Key Words: In-Ga/SnO2/ZnO/Ag Schottky structure; Current-transport mechanism; Barrier height