Kimyasal banyo depolama metodu ile elde edilen CDS yarıiletken filmlerinin bazı fiziksel özellikleri üzerine tavlama işleminin etkisi

Abstract

Bu tez çalışmasında yarıiletken CdS filmleri, kimyasal banyo depolama metodu ile cam tabanlar ile FTO cam taban üzerine üretilmiştir. Cam taban üzerine üretilen CdS filmleri sırasıyla 250oC, 300oC, 350oC ve 400oC sıcaklıklarında tavlanmıştır. Daha sonra bu filmlerin optiksel, yapısal, yüzeysel özellikleri incelenmiştir ve elipsometri ile filmlerin kalınlık ölçümleri yapılmıştır. Filmlerin x-ışını kırınım desenleri incelendiğinde numunelerin polikristal yapıda olduğu belirlenmiştir. Filmlerin optiksel özellikleri incelenmiş ve filmlerin direkt bant geçişine sahip oldukları belirlenmiştir. Filmlerin geçirgenlik değerleri 350oC tavlama sıcaklığına kadar azalma göstermiş, 350oC ve 400oC sıcaklıklarında ise arttığı gözlenmiştir. Filmlerin yüzeysel özellikleri incelendiğinde, 350oC ve 400oC sıcaklık değerlerinde tavlama sıcaklığı artışının CdS filmleri yapısı üzerine olumlu etkilerinin olduğu gözlenmiştir. Sıcak-uç metodu ile CdS/FTO filminin n-tipi iletim özelliği gösterdiği belirlenmiştir. Elde edilen akım-voltaj eğrilerinden yararlanılarak FTO/n-CdS yarıiletken filminin mobilite ve elektriksel iletkenlik değerleri hesaplanmıştır.

In this thesis study, semiconductors CdS films have been produced onto glass substrates and flourine tin oxide substrate by the chemical bath deposition method. CdS films produced onto glass substrates were annealed respectively at 250oC, 300oC, 350oC and 400oC. Then effect of annealing has been investigated on the physical properties of CdS semiconductor films, optical, structural, morphological properties of the produced films have been researched and thickness of CdS films have been measured by ellipsometry technique. X-ray diffraction patterns of CdS films revealed that samples have polycrystalline structure. Optical properties of the samples have been examined and it is found that CdS films have direct band gap. Transmittance values of films have been decreased until 350oC, but at 350oC and 400oC transmittance values increased. Morphological properties of CdS films have been investigated, it is observed that increasing of annealing temperature had positive effect on CdS films at 350oC and 400oC. By hot-probe technique it has been determined that CdS/FTO structure has n-type conduction. By way of obtained circuit-voltage characteristics, mobility and electrical conductivity of FTO/n-CdS structure has been calculated.