CuAlxIn1-x S2 yarıiletken filmlerinin bazı fiziksel özellikleri
The Some physical properties of the CuAlx In1-x S2 compound semiconductors
Yazar: DERYA PEKER
Danışman: PROF.DR. MUHSİN ZOR
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1999
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Film = Film ; Fizik = Physics ; İnce filmler = Thin films

Özet:
IV ÖZET Bu çalışmada, I-III-VI2 üçlü chalcopyrite bileşiklerinden olan CuAlxInı.xS2 ( 0 < x < 1 ) yapısındaki yarıiletken filmlerinin bazı fiziksel özellikleri incelenmiştir. Bu yapıdaki yarıiletken filmler, spray - pyrolysis yöntemi ile elde edilmişlerdir. Elde edilen bu yarıiletkenlerin p - tipi özellik gösterdikleri, yasak enerji aralığının direkt bant geçişli olduğu ve değerinin bileşikteki x değerlerine göre 1.83 - 3.39 eV arasında değiştiği belirlenmiştir. X - ışını kırınım desenlerinden, elde edilen filmlerin polikristal yapıda oldukları saptanmıştır. Bileşiklerin akım - voltaj karakteristiklerinden, ohmik ve space - charge - limited iletim mekanizmaları saptanmıştır. Space - charge - limited iletiminin gözlendiği filmlerde, serbest taşıyıcı yoğunluğu p0 'in 1.37xl016 - 4.87xl019 cm"3 ve iletkenlik o 'nın 0.02 - 77.88 ( ohm cm )"' değerleri arasında değiştikleri hesaplanmıştır. Ag - CuAlo.50Ino.50S2 - Ag materyalinin, çeşitli düşük sıcaklıklardaki akım - voltaj karakteristiği ile çeşitli sabit voltajlardaki akım - sıcaklık karakteristiği incelenerek, düşük sıcaklıklarda ( 86 - 182 K ) 0.037 - 0.058 eV ve yüksek sıcaklıklarda ( 182 - 251 K ) 0. 138 - 0.222 eV değerlerinde aktivasyon enerjisi hesaplanmıştır. Küçük aktivasyon enerjileri; p - tipi iletkenlik özelliği gösteren bu materyallerdeki akseptörlerin iyonlaşma enerjilerini, yüksek olanlar ise; tuzak enerji seviyelerini göstermektedirler.

Abstract:
SUMMARY In this work, we have studied some of the physical properties of the CuAlxIni.xS2 ( 0 < x < 1 ) compound semiconductors. The samples of these materials have been produced by spray - pyrolysis method. These compound semiconductors have shown p - type characteristics and the forbidden band gap has been observed to vary between 1.83 and 3.39 eV according to the value of x. The films produced by the above mentioned method showed that they are polycrystalline by means of the x - ray analysis. The ohmic and space - charge - limited conduction mechanisms have been observed in their current - voltage characteristics. Some of the physical parameters have been calculated from the I - V characteristics showing the space - charge - limited conductions. These are p0, free carrier concentration and a, conductivity and the values have been found to lie between 1.37xl016 and 4.87xl019 cm"3 and 0.02 - 77.88 ( ohm cm )_1 respectively. The activation energies have been calculated from the current - temperature measurements and two different values obtained. The smaller one has been measured to have value between 0.037 - 0.058 eV in the range 86 - 182 K and the other one between 0.138 - 0.222 eV in the range 182 - 251 K. The smaller one has been attributed for the ionization of the acceptor like impurities and the greater one for the release of the charge carriers from the traps present in these compound semiconductors.