Termal tavlama sıcaklığı farklılıklarına dayalı CdO ince filmler ve heteroeklem diyotları

Abstract

Katkısız CdO ince filmler dönel kaplama metodu kullanılarak cam altlık ve p-tip Si wafer üzerine kaplandı. Filmlerin yapısal ve optik özellikleri tavlama sıcaklığının fonksiyonu olarak araştırıldı. X-ışını difraksiyon (XRD) ölçümleri hazırlanan ince filmlerin kübik kristal yapıya sahip CdO'den oluştuğunu ortaya çıkarıyor. İyi kristal kalitesinin sıcaklığa bağlı olduğu görülüyor. CdO ince filmlerin yüzey morfolojisi de karnabahar benzeri bir yapı göstererek, termal tavlama sıcaklığına bağlılık sergiliyor. 250 oC ve 450 oC'lik tavlama sıcaklıkları için ince filmlerin optik bant aralıkları, artan sıcaklık ile bir azalma göstererek, sırasıyla 2.49 eV ve 2.27 eV olarak bulundu. Kırılma indisi, eksiton katsayısı, hacim ve yüzey enerji kaybı gibi optik parametreler, termal tavlama sıcaklığını fonksiyonu olarak spektroskobik ölçümler yardımı ile bulundu. CdO/p-Si heteroeklem yapıları zayıf doğrultucu davranış sergiledi. Diyot parametreleri, farklı sıcaklıklarda tavlanan CdO ince filmler için belirlendi.

Undoped CdO films were prepared on glass substrate and p-type silicon wafer using sol–gel spin coating method. The structural and optical properties of the films were investigated as a function of the annealing temperature. X-ray diffraction (XRD) patterns reveal that the films are formed from CdO with cubic crystal structure. It is seen that good crystallinity is due to the annealing temperature. The surface morphology of the CdO films was found to be depending on the annealing temperature, showing cauliflower like structure. Optical band gaps for annealing temperature of 250 °C and 450 °C were found to be 2.49 eV and 2.27 eV, showing a decrease with raising temperature. Optics parameters such as refractive index, extinction coefficient, and volume and surface energy loss were calculated using spectrophotometric measurements as a function of annealing temperature. CdO/p-Si heterojunction structure showed weak rectifying behavior. The diode parameters were found to be depending on annealing temperature.