ZnO bileşik yarıiletkeninin optik parametrelerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışma kapsamında yüksek geçirgenlikleri ve düşük özdirençleri nedeni ile önemli optoelektronik uygulamaları bulunan ZnO ve Al katkılı ZnO filmlerinin optik özellikleri çalışılmıştır. % 10 Al katkılı ZnO filmi atmalı filtreli katodik vakum ark depolama yöntemi ile <111> yönüne 150 eğimli GaAs (100), p-Si ve cam üzerine 20 kV tetikleyici ve 500 V ark voltajı altında oda sıcaklığında büyütülmüştür. Daha sonra ZnO:Al (% 10) filmler 500 °C' de 1 saat hava atmosferinde tavlanmıştır. Filmin optik özellikleri spektrofotometrik ölçümler ile incelenmiş ve sonuçlar ayrıntılı olarak yorumlanmıştır. Özellikle yansıma ölçümlerinin geliş açısına aşırı bağlı olduğu görülmüştür.Bu çalışma sırasında Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Nanoteknoloji laboratuarında bulunan Cary 5000 UV-VIS-NIR Spektrofotometre sistemi kullanılmıştır ve bu tez kapsamında ilk kez kullanılan bu sistemin detaylı bir tanıtımı verilerek, bu alanda çalışacak olan öğrenciler için çok önemli bir kaynak olması planlanmıştır.

In this study, optical properties of ZnO and Al doped ZnO films have been investigated. They have high transmission and low resistivity properties which leads to important optoelectronic applications. 10% Al doped ZnO films have been grown on GaAs (100) which is 150 inclined toward <111> direction, p-Si and glass substrates at room temperature under 20 kV trigger and 500 V arc voltage by using pulsed filtered cathodic vacuum arc deposition system. Later, ZnO:Al (10 %) films were annealed at 500 °C and under aerial atmosphere conditions during one hour. Optical properties of the films have been analyzed by using spectrophotometric measurements and the results were interpreted in detail. Particularly, it is seen that reflection measurements are strongly depend on incidence angle.During this work, Cary 5000 UV-VIS-NIR spectrophotometer system at Cumhuriyet University Nanotechnology Laboratory in Sivas have been used. This is the first usage of the system therefore a detailed description of the system and its usage is explained in the thesis so that this thesis could be an important source for the future students which will study in this field.