CdS, CdSe ve CdTe bileşik yarıiletken ince filmlerinin aynı çözeltiden elektrokimyasal olarak au(111)elektrodu üzerinde büyütülmesi ve AFM, STM, XRD ve UV-VIS spektroskopisi ile karakterizasyonu

Abstract

Periyodik cetvelin II-VI grubunda yer alan ve bant aralığı enerjileri sırasıyla 2.40, 1.70ve 1.50 eV olan CdS, CdSe ve CdTe bileşik yarıiletken ince filmleri, her bir elementinpotansiyel altı depozisyonuna uygun sabit bir potansiyelde kodepozisyonuna dayananyeni bir elektrokimyasal yöntem ile sentezlendi. CdS ince filmleri, CdEDTA2- ve Na2Siçeren asidik çözeltilerden, Au(111) üzerine Cd ve S'ün potansiyel altı depozisyonpotansiyellerinde elektrodepozit edildi. XRD, STM ve AFM sonuçlarına göre, pH'sı 4.0olan çözeltiden kodepozisyonu yapılan CdS ince filmlerinin (110) yöneliminde vehegzagonal yapıda olduğu görülürken, pH'sı 5.0-7.0 olan çözeltilerden elde edilen CdSince filmlerinin ise (111) yöneliminde ve kübik yapıda olduğu tespit edildi. CdSe incefilmlerinin depozisyonu, Cd'un potansiyel altı depozisyon potansiyeli ile yığınselenyumun indirgenerek yüzeyden uzaklaştığı ve geriye tek atomik tabaka selenyumunkaldığı potansiyelde gerçekleştirildi. CdTe ince filmleri ise asidik çözeltilerden Au(111)üzerine, her iki elementin potansiyel altı depozisyon potansiyelinde elektrodepozitedildi. CdSe ve CdTe ince filmlerinin morfolojik olarak karakterizasyonu STM ve XRDile yapıldı. XRD sonuçlarına göre CdSe ve CdTe ince filmleri kübik yapıdadır. UV-VISspektroskopisi sonuçları, bu metotla kuantum alan etkisi gösteren CdS, CdSe ve CdTeince filmlerinin sentezlendiğini gösterdi.2006, 182 sayfaAnahtar kelimeler: CdS, CdSe, CdTe, potansiyel altı depozisyon, elektrodepozisyon,kodepozisyon, STM, AFM, XRD, kuantum alan etkisi.i

CdS, CdSe and CdTe are II-VI compound semiconductor materials with a direct bandgap of 2.4, 1.7 and 1.5 eV were synthesised by a new electrochemical process based onthe co-deposition at a constant potential, which is determined from the upd potentials ofeach elements. CdS thin films were electrodeposited on Au(111) electrodes from anweakly acidic (pH between 4.0 and 7.0) aqueous solutions of CdEDTA2- and Na2S atthe upd of Cd and S, which promotes atom by atom growth of a compoundsemiconductor. XRD, STM and AFM analyses show that the co-deposited CdS thinfilms in solutions of pH 4.0 and in solutions of pH between 5.0 and 7.0 have a highlypreferential orientation along hexagonal (110) and cubic (111) directions, respectively.CdSe thin films were co-deposited from acidic solutions of CdSO4 and SeO2 at the updof Cd and a potential where the bulk Se reduced from the surface, leaving the Se atomiclayer. CdTe films were electrodeposited at room temperature on Au(111) eletrodes fromacidic solutions at the upd Cd and Te. STM and XRD techniques were used forcharacterization of CdSe and CdTe thin films. X-ray diffraction analyses show that theCdSe and CdTe thin films have a preferential orientation along cubic (111) directions.UV-VIS. spectroscopy measurements indicate that CdS, CdSe and CdTe thin films,electrosynthesised by this method, exhibit a quantum confinement effect.2006, 182 pagesKeywords: CdS, CdSe, CdTe, underpotential deposition, electrodeposition, co-deposition, STM, AFM, XRD, quantum confinement effect.ii