CdO/p-Si heteroeklem fotodedektörlerin üretilmesi ve elektriksel karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, katkısız ve % 0,2, % 6 ve % 10 Mn katkılı CdO ince filmler Sol-jel metoduyla Silisyum altlıklar üzerine oda sıcaklığında büyütüldü. Elde edilen CdO ince filmlerin yüzeysel, elektriksel ve optiksel özellikleri araştırıldı. Numunelerin yüzeysel özelliği Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ile incelendi. AFM yardımıyla ölçülen numunelerin yapısal özelliklerinin granüler yapıda olduğu ve altlıkların üzerinde homojen bir şekilde depolandığı görüldü. Büyütülen ince film numunelerinin elektriksel özelliklerinin incelenmesi amacıyla, Akım- Voltaj (I-V), Kapasitans- Voltaj (C-V) ve Akım-Zaman (I-t) ölçümleri farklı ışık şiddetleri altındaki aydınlatmalarda yapıldı ve numunelerin doğrultucu özellik gösterdiği belirlendi. Güneş ışığı altında fotodiyotların fotoakımı, artan ışık şiddeti ile arttığı ve ışık yok iken ilk değerine geri döndüğü, fotodiyotların artan frekans karşısında azalan kapasitans değeri gösterdiği tespit edildi. İnce filmlerin optik özellikleri UV-vis spektrofotometrisi kullanılarak ölçüldü ve yasak enerji aralığı, yansıma spektrumları kullanılarak hesaplandı.

In this study, undoped Cd0, %0.2 Mn doped CdO, %6 Mn doped CdO and %10 Mn doped CdO thin films were deposited on Si substrate. Films were produced by Sol-Gel method at room temperature. Surface properties of the samples were investigated by using atomic force microscopy (AFM). AFM results indicated that CdO formed in the granular structure on the substrate and spread homogeneously on the substrate surface. To assess the electrical properties of the thin films Current – Voltage (I-V), Capacitance – Voltage (C-V), Current – Time (I-t) measurements were performed in different illumination intensities. It was also seen that samples show corrective properties. It was evidenced that the photocurrent of photodiodes shows increasing properties with increasing illumination intensities. When the light source was shut off, the photocurrent properties return to the initial state. It was also noted that photodiodes show decreasing characteristics with increasing frequency. Optical properties of the thin films were measured by using UV-vis spectrophotometry and band gap energies were calculated using reflectance spectrum.