SILAR metoduyla elde edilen Cu/CuS/n-GaAs/In yapının elektriksel  karakteristiklerinin numune sıcaklığına bağlı olarak incelenmesi
Ivestigation of electrical characteristics of Cu/CuS/n-GaAs/In structure obtained by SILAR method depending on sample temperature
Yazar: EBRU KAYA DÖLEKLİ
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA SAĞLAM
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Katıhal Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Yapılan yükseklisans tez çalışmasında n-GaAs ve cam taban malzemeler üzerine CuS ince filmleri Sıralı İyonik Tabaka Çökelmesi ve Reaksiyonu (SILAR) yöntemiyle büyütüldü. Cam taban malzeme üzerine büyütülen CuS ince filmlerine ait yapısal ve optik özellikler XRD, SEM, optik soğurma analizleri ile incelendi. Optik soğurma ölçümleri kullanılarak CuS ince filmine ait yasak enerji aralığı 2.05 eV olarak hesaplandı. Yapılan XRD analizleri incelendiğinde filmin polikristal yapıda olduğu görüldü. n-GaAs yarıiletkeninin mat yüzeyine In metali ile omik kontak yapıldı, parlak yüzeyine CuS ince filmi büyütüldü ve CuS ince filmi üzerine 1 mm çaplı dairesel maskeler kullanılarak Cu metali buharlaştırıldı ve Cu/CuS/n-GaAs/In yapı elde edildi. Daha sonra elde edilen bu yapının, 100 K- 200 K- 300 K sıcaklık değerlerinde düz beslem akım-voltaj (I-V) grafiklerinden Termoiyonik Emisyon, Norde, Cheung metodları kullanılarak idealite faktörü, engel yüksekliği ve seri direnç gibi diyot parametreleri hesaplandı. Oda sıcaklığında (300 K) frekansa bağlı olarak alınan kapasite-voltaj (C-V) ölçümlerinden ve C-2-V grafiklerinden difüzyon potansiyeli, donor konsantrasyonu, Fermi seviyesi ve engel yüksekliği değerleri hesaplandı. 500 kHz frekans değerinde sıcaklığa bağlı olarak 100 K ve 200 K değerlerinde aynı hesaplamalar tekrarlandı. Ters beslemde uygulama gerilimi arttıkça, kapasitenin hızlı bir şekilde azaldığı görüldü. Ayrıca Cu/CuS/n-GaAs/In diyodunun doğrultma oranı ve arayüzey hal yoğunluğu değerleri numune sıcaklığına göre I-V karakteristiklerinden hesaplandı.

Abstract:
In the master thesis study, CuS thin films were growth on n-GaAs and glass substrates with SILAR technique. Optical and structural properties of the CuS thin film, grown on n-GaAs and glass substrates were investigated with XRD, SEM and UV-Visible absorbtion techniques. Band gap of CuS thin film was calculated as 2,05 eV using optical absorbtion measurements. When the XRD analyzes were examined, it was seen that the CuS film was in polycristalline structure. CuS thin film was growth on the surface of the n-GaAs semiconductor and Cu/CuS/n-GaAs/In structure was obtained after Cu metal was evaporated under the 10-5 torr pressure. Then this structure is obtained, diode parameters such as ideality factor, barrier height, and series resistance were calculated by using Thermoionic Emission, Norde and Cheung Method from forward bias I-V (current-voltage) graphs at 100 K- 200 K- 300 K temperature values. In room temperature barrier height, Fermi level, donor concentration and diffussion potential values were calculated from the C-V (Capaticance- Voltage) and C-2-V graphics dependinyon frequency. The same calculations were made for the values of 100 K and 200 K the temperature at the frequency of 500 kHz. While the application voltage was increased in reverse bias, it was observed that the capacitance rapidly decreased. The rectification raito was calculated by proportion current value in the case of forward bias towards current value in the case of reverse bias. As a result of these calculations, it was observed that the best rectification ratio was at a temperature of 100 K. Interface states (Nss) for Cu/CuS/n-GaAs/In structure have been calculated at 100 K- 200 K- 300 K sample temperatures.