Sılar yöntemi kullanılarak elde edilen kurşun sülfür filmlerin bazı fiziksel özellikleri

Abstract

Bu çalışmada, PbS yarı iletken ince filmleri Ardışık İyonik Tabaka Adsorpsiyon ve Reaksiyonu (SILAR) yöntemi kullanılarak cam alttabanlar üzerine oda sıcaklığında elde edilmiştir. Filmlerin elde edilmesinde katyonik (Pb+2) çözeltinin derişimi, SILAR döngü sayısı ve katyonik çözeltinin pH değeri değiştirilmiştir. Elde edilen filmlerin kalınlıkları tartım yöntemi (WDM) kullanılarak 397 - 822 nm arasında hesaplanmıştır. X-ışını kırınım desenlerinden elde edilen filmlerin kübik NaCl yapısında oldukları saptanmıştır. SEM görüntüleri PbS filmlerin küresel parçacıklardan oluştuğunu göstermiştir. Elde edilen filmlerin direkt bant geçişine sahip olduğu ve yasak enerji aralığının (Eg), 1,48 - 2,84 eV arasında değiştiği belirlenmiştir. Elde edilen filmlerin kırılma indisi (n), 2,70 - 9,12 arasında değişmiştir. Ayrıca soğurma, geçirgenlik ve yansıma eğrileri kullanılarak elde edilen PbS filmlerin optik parametrelerinden sönüm katsayıları (k), dielektrik sabitinin reel (?_1) ve sanal (?_2) kısımları hesaplanmıştır. Sönüm katsayısı değeri 0,69 - 1,37 arasında değişirken dielektrik sabitinin reel kısmı 5,72 - 81,45 arasında ve sanal kısmı ise 4,40 - 24,05 arasında değişmiştir.

In this study, PbS semiconductor thin films have been produced on glass substrates by using Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) technique at room temperature. In order to obtain the films, concentration of cationic precursor (Pb2+), SILAR dipping cycle and pH of the cationic precursor have been changed. The thicknesses of the films have been calculated between 397 and 822 nm by using the weight difference method (WDM). X-ray diffraction spectra of the films have shown that PbS films are cubic (NaCl) in structure. SEM micrographs of PbS films show that spherical particles are formed. PbS films have been determined to have direct band gap characteristics and it is observed that the band gap value (Eg) changes from 1,48 eV to 2,84 eV. Obtained films have refractive index (n) values in the range 2,70 - 9,12. From the absorption and transmission curves, the optical parameters of the PbS films such as extinction coefficient (k) real (?_1) and imaginary (?_2) parts of dielectric constant were also evaluated. Extinction coefficient value has changed between 0,69 and 1,37 while the real and imaginary parts of dielectric constant have changed in the range 5,72 - 81,45 and 4,40 - 24,05, respectively.