Zno aktif tabanlı heteroeklemlerin oluşturulması ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada ilk olarak elektrokimyasal büyütme yöntemiyle ZnO ince film farklı alttaşlar üzerine büyütülmüştür. En uygun büyütme potansiyelin bulmak için çeşitli büyütme potansiyeleri uygulandı. Büyütme potansiyelinin -0,9 V ile -1,2 V arasında geniş bir aralıkta olduğu gözlendi. Alttaş olarak n(p)-Si, p-GaAs ve n-ITO kullanıldı. XRD ölçümlerinden ZnO numunelerinin 002 tercihli yöneliminde büyüdükleri gözlendi. Ayrıca tüm numumelerde örgü sabitlerinde bir artış gözlendi. I-V karakteristikleri heteroeklemlerin diyot gibi doğrultucu davranış gösterdiği görüldü. İkinci olarak Na, Mg ve Sb katkı atomları kullanılarak p-tipi ZnO ince film elde etme çalışmaları yapıldı. Hall ölçümleri katkılı filmlerin p-tipi özellik gösterdiğini doğruladı. Elde edilen p-ZnO ince filmlerinin taşıyı yoğunluğu 1017cm-3 en düşük özdirenç değeri 0,023 ?cm ve en yüksek mobilite 2760 cm2/Vs olarak hesaplandı. Son olarak elde edilen katkılı ve katkısız ZnO aktif tabanlı heteroeklemlerin elektrolüminesans (EL) karakteristikleri incelendi. EL karakterinden 450-500nm aralığında baskın emisyon pikleri gözlendi. Katkı atomlarının EL karakteristiğine etkisi açık bir şekilde gözlendi. Katkılamaya bağlı olarak bazı emisyon piklerind azalma meydana gelirken bazılarında artış gözlendi.

In this study first, ZnO thin films were deposited on various substrates via electrochemical deposition. Different growth potentials were applied in order to find out the optimum growth potential. It was observed that the growth potential was ranging from -0,9 V to -1,2 V. n(p)-Si, p-GaAs, and n-ITO were used as substrates. Form XRD results, it was found out that the ZnO thin films were grown in the peered direction of 002. Additionally, an increase in the lattice parameters of all samples was observed. From the I-V measurements it was found that heterojunctions had a diode-like rectifying behavior. Secondly, researches on p-ZnO were carried out using Na, Mg, and Sb dopants. Hall measurement confirmed the p-type conductivity of doped ZnO thin films. The carrier concentration of doped films was about 1017 cm-3, the lowest resistivity of 0,023 ?cm, and the highest mobility of 2760 cm2/Vs were calculated. Finally, electroluminescence characteristics of doped and nominally undoped active layered ZnO heterojunctions were investigated. The dominant EL emission was observed between 400nm and 450nm. The effects of dopants on EL emission were obviously observed. Depending on doing, it was found that there was an increase in some emission peak while a decrease in other ones.