Kurşun sülfür (PbS) ince filmlerinin farklı tabanlar üzerinde büyütülmesi ve özelliklerinin araştırılması

Abstract

PbS ince filmleri cam, GaSe, İnSe ve Si alt tabanlar üzerinde Kimyasal Banyo Depolama Yöntemiyle(CBD) büyütüldü. Elde edilen filmler değişik sıcaklıklarda tavlanarak yapısal, morfolojik, optik ve elektriksel özellikleri XRD, AFM, UV- ve I-V ölçümleri ile çalışıldı. Farklı tabanlar üzerinde büyütülen PbS ince filmlerinin bcc kristal yapıda büyüdüğü ve örgü sabitinin a=5,9 Å olduğu bulundu. AFM görüntülerinin analizinden parçacık boyutunun daldırma sayısı ile arttığı görüldü. Optik soğurma spektrumlarından PbS ince filmlerinin yasak enerji aralıklarının üzerinde büyütüldükleri alt tabana bağlı olduğu görüldü. Cam alt taban üzerinde büyütülen PbS ince filmlerinin yasak enerji aralıkları 1,53- 1,60 eV, GaSe-PbS eklemi üzerinde büyütülen filmin yasak enerji aralığı 1,97 eV, InSe-PbS eklemi üzerinde büyütülen filmin yasak enerji aralığı 1,22 eV bulunurken, cam+CdS+PbS sisteminin yasak enerji aralığı ise 2,14 eV olarak ölçülmüştür. Farklı alt tabanlar üzerinde büyütülmüş tavlanan ve tavlanmamış PbS ince filmlerinin elektriksel özellikleri farklı ortamlarda I-V karakteristikleri ölçülerek incelendi. PbS ince filmlerinin ışığa duyarlı oldukları karanlık ve aydınlık ortamlarda yapılan ölçümlerde görülmektedir. Tavlanan numunelerde foto hassasiyetinin daha belirgin olduğu görülmüştür.

PbS thin films have been grown by Chemical Bath Deposition (CBD) method on glass, GaSe, InSe and Si substrates. The films have been annealed at different temperatures and structural, morphological, optical and electrical properties of as grown and annealed films have been studied by XRD, AFM, UV-VIS and I-V measurements. PbS films grown on different substrates grew as crystalline form and the crystalline structure of PbS film grown on glasssubstrate was found to be bcc with a=5,9 Å. From the analysis of AFM imagas, the particle sizeswere found to increase with dipping time. Optic absorption measurement showed that the band gapsof PbS films were depended on the substrate on which the films were grown. The band gaps of PbS film grown on glass, GaSe, Si and glass+CdS+PbS system were found from the (?h?)2~ (h?) graphs as 2,14 eV, 1,22 eV, 2,21 eV, 2,14 eV respectively. The electrical properties of as grown and heat treated PbS films under different environments were studied through I-V measurements. From the measurements conducted under dark and illuminated environments, PbS films were found to bephotosensitive. The photosensitivity was found to be more pronounced in the anneded samples.