Kimyasal püskürtme yöntemiyle büyütülen borik asit katkılı CdS filmlerinin karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, Kadmiyum Sülfür (CdS) yarıiletken filmleri, farklı borik asid (H3BO3) oranlarla ve 350 oC taban sıcaklığında cam alt tabanlar üzerinde kimyasal püskürtme yöntemiyle elde edilmiştir. Elde edilen bu filmlerde borik asidin etkisi incelenmiştir. Bunun için ilk olarak filmlerin yapısal değişimi ve filmlerin elektriksel dirençlerinin değişimi üzerindeki etkisi incelenmiş, bu değişimlerin filme katkısının ne olduğu incelenmiştir.Sabit alt taban sıcaklığında ve değişik oranlarda bor katkılı yarı iletken filmler için çeşitli yapısal parametreler uygun şekilde yöntem ve formüller kullanılarak hesaplanmıştır. Farklı borik asit oranlarıyla elde edilen filmler arasında en iyi filmin %1 borik asit eklenerek yapılan olduğu gözlenmiştir.CdS yarıiletken film örneklerinin dirençleri ve Hall mobiliteleri Van Der Pauw metoduyla bulunmuştur. Elde edilen CdS:B filmlerinin oda sıcaklığındaki temel absorbsiyon spektrumlarından değişim grafiği çizilmiş ve CdS:B yarıiletken filmlerinin direkt bant geçişine sahip olduğu belirlenmiştir. Çizilen bu grafikler yardımıyla belirlenen yasak enerji aralığı değerlerinin literatürde yer alan değerle uyum gösterdiği görülmüştür.Bu çalışmada üretilen filmlerin yapısal, optiksel ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi sonucunda, seçilen katkı oranları içinde en olumlu etkinin %1 oranında borik asidin katkılanması halinde elde edilebileceği sonucuna varılmıştır. Ayrıca bu filmlerin fotovoltaik güneş pillerinde soğurucu tabaka olarak kullanılabileceğini düşünmekteyiz.

In this study, CdS semiconductor films including various amounts of boric acid (H3BO3) and at a substrate temperatures 350° C on glass substrates were prepared obtained by spraying technique in ambient. Boric acid affect in film properties was investigated. For this, first, the structural change of the films and the affect on the film resistance was investigated. Then the contribution to the other properties of the films was examined.Using various methods and formules, the structural film parameters were calculated for different amounts of Boron at a constant temperature of the substrate. A 1 % dope of boron has been found to be an optical value for film adherence, intactness etc.Spesific resistance and Hall mobilities were calculated by Van Der Pauw Method. A direct band transition charecteristics was determined by absorption spectra, taken over the films at room temperature using (@hv)2 with hv plats. Band gap energy measured by the method was about the literature values of similar type of semiconductors.In the study a dope was found to be optimal for the expented optical, stuctural and electrical properties of the films. Characterized films are usefull particulary in the fields of photovoltaics.