SILAR tekniği ile büyütülen MnS ince filmlerin özelliklerinin film kalınlığına bağlı incelenmesi

Abstract

MnS yarıiletken ince filmler, Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) tekniği ile cam taban malzemeler üzerine oda sıcaklığında büyütüldü. Filmlerin yapısal, yüzeysel, optik ve elektriksel özellikleri farklı analiz teknikleri ile incelendi ve film kalınlığının bu özellikler üzerine etkisi araştırıldı. X-ışını kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri filmlerin polikristal yapıda olduğunu, taban malzeme yüzeyine iyi kaplandığını gösterdi. Optik soğurma ve sıcaklığa bağlı I-V ölçümleri yardımıyla, film kalınlığının 180 nm'den 350 nm'ye artması ile filmlerin yasak enerji aralığı değerleri 3,39 eV'tan 2,92 eV'ta, elektriksel özdirenç değerleri 11,84x106 -cm'den 1,80x106 -cm'ye azaldığı belirlenmiştir. Kırılma indisi (n), statik dielektrik (o) ve yüksek frekans dielektrik sabiti değerleri film kalınlığına bağlı olarak hesaplandı. Sonuç olarak, film kalınlığının filmlerin karakteristik özelliklerinde dikkate değer etkiler oluşturduğu ve bu özelliklerin film kalınlığı ile iyileştiği görüldü.Anahtar Kelimeler: Dielektrik Sabiti, Film Kalınlığı, İnce Film, Kırılma İndisi, MnS, SEM, SILAR, XRD

MnS thin films were grown on glass substrates using Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) technique at room temperature. The structural, morphological, optical and electrical properties of the films were investigated by different analysis techniques and the film thickness effect on these properties was analyzed. The X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analysis showed that all the films exhibited polycrystalline nature and were covered well on substrates. With the help of optical absorption and temperature-dependent I-V measurements, it was determined that band gap values of films decreased from 3,39 eV to 2,92 eV and electrical resistivity changed from 11,84x106 -cm to 1,80x106 -cm as the film thickness increased from 180 nm to 350 nm. The refractive index (n), optical static (o) and high frequency dielectric constants values were calculated as a function of the film thickness. Finally, it was seen that the film thickness have noticeable effects on the characteristic properties of the films and film thickness improves these properties.