V2O5 ince filmlerin saçtırma yöntemi ile biriktirilmesi ve diyot üretiminde kullanılması

Abstract

Bu çalışmada V2O5 ince filmleri cam ve p-Si alttaşlar üzerine, reaktif saçtırma yöntemi ile biriktirilmiştir. Reaktif saçtırma işleminde V hedef metal kaynağı ve O2 gazı reaktif gaz olarak kullanılmıştır. Saçtırma işleminin ardından film kalitesini artırmak için filmler yüksek sıcaklıkta tavlanmıştır. ArdındanV2O5/p-Si yapısı üzerine Ag buharlaştırılarak diyot üretimi gerçekleştirilmiştir. Cam üzerine oluşturulan ince filmlerin optik özellikleri incelenmiş, filmin 600 nm'den daha büyük dalga boylarında %78 geçirgenliğe sahip olduğu belirlenmiştir. Soğurma-dalga boyu verileri yardımı ile ince filmin band aralığı 2.1 eV olarak hesaplanmıştır. Bu sonuç oluşturulan ince filmlerin V2O5 yapısına sahip olduğunu göstermiştir. Ag/V2O5/p-Si yapılarının oda sıcaklığında ve karanlıkta gerçekleştirilen akım-gerilim (I-V) ölçümleri yapının doğrultucu özelliğe sahip olduğunu göstermiştir. Ag/V2O5/p-Si diyotunun I-V ve kapasite gerilim (C-V) verileri ile yapının engel yüksekliği, idealite faktörü ve seri direnci gibi temel electronik parametreleri belirlenmiştir. Ag/V2O5/p-Si yapısnın engel yüksekliğinin klasik Ag/p-Si diyotundan daha yüksek olduğu ve V2O5 ara tabakası klasik metal-yarıiletken (MS) kontakların elektriksel özelliklerinin modifiye edilebileceği gösterilmiştir. Son olarak Ag/V2O5/p-Si diyotunun I-V ölçümleri farklı ışık yoğunluklarında güneş simülatörü altında tekrarlanmış ve ters beslem akımının ışık şiddeti ile arttığı, yani yapının fotodiyot özelliği gösterdiği ortaya konulmuştur.

In this study, V2O5 thin films were deposited onto glass and p-Si substrates by reactive sputtering method. In the reactive sputtering process, V target was used as metal source and O2 gas was used as reactive gas. After the sputtering, the films were annealed at high temperature to improve film quality. Then Ag was evaporated onto V2O5/p-Si structure and diode production was realized.The optical properties of thin films formed on glass were examined and it was determined that the film had a transmission of 78% at wavelengths greater than 600 nm. With the help of absorption-wavelength data, the band gap of the thin film was calculated as 2.1 eV. This result was shown that the thin films were at V2O5 structure.Current-voltage (I-V) measurements of the Ag/V2O5/ p-Si structures at room temperature and in the dark showed that the structure had rectifying properties. I -V and capacitance voltage (C-V) data of Ag/V2O5/p-Si diode was used to detemine the basic electronic parameters such as barrier height, ideality factor and series resistance. It has been shown that the barrier height of the Ag /V2O5/p-Si structure is higher than that of the classical Ag/p-Si diode, and that the electrical properties of the V2O5 interlayer conventional metal-semiconductor (MS) contacts can be modified.Finally, the I-V measurements of the Ag/V2O5/ p-Si diode were repeated under a solar simulator at different light intensities and it was found that the reverse bias current increased with light intensity, means the structure exhibited photodiode properties.