Kimyasal depolama yöntemi ile elde edilen PBS yarı iletken filmlerin yapısal ve optik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, PbS yarı iletken ince filmleri, kompleks arabulucu olarak kullanılan tri-sodyum sitrat (TSS) miktarı hacim olarak 0,1 ml'den 0,5 ml' ye kadar değiştirilerek oda sıcaklığında (30 ºC) ve farklı bekleme sürelerinde cam alttabanlar üzerine kimyasal depolama yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen filmlerin kalınlıkları tartım yöntemi kullanılarak 1020?1270 nm arasında hesaplanmıştır. X-ışını kırınım desenlerinden, elde edilen filmlerin kübik yapıda oldukları saptanmıştır. Soğurma spektrumu ölçümlerinden filmlerin doğrudan bant aralığına sahip olduğu ve yasak enerji aralığının 2,48?3,04 eV arasında değiştiği belirlenmiştir. Elde edilen filmlerin kırılma indisleri (n), 2,14?3,63 arasında değişmiştir. Soğurma, geçirgenlik ve yansıma eğrileri kullanılarak elde edilen PbS filmlerin optik parametreleri, sönüm katsayıları (k), dielektrik sabitinin reel (?_1) ve sanal (?_2) kısımları hesaplanmıştır. Sönüm katsayısı değeri 0,11?0,35 arasında değişirken dielektrik sabitinin reel kısmı 4,58?13,08 arasında ve sanal kısmı ise 0,49?2,58 arasında değişmiştir.

In this study, PbS semiconductor thin films have been obtained changing the complex agent (tri-sodium citrate) amount in volume from 0,1 ml to 0,5 ml at room temperature for different deposition times on glass substrates through the chemical bath deposition method. The thicknesses of films have been calculated between 1026 and 1270 nm by using the weight difference method. X-ray diffraction spectra of the films have shown that PbS films are cubic in structure. PbS films have been determined to have direct band gap characteristics and it is observed that the band gap value changes from 2,48 eV to 3,04 eV. Obtained films have refractive index (n) values in the range 2,14?3,63. 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 0,11 and 0,35 while the real and imaginary parts of dielectric constant have changed in the range 4,58?13,08 and 0,49?2,58, respectively.