Cd1-xNixS filmlerinin elektriksel, optiksel, yapısal ve yüzeysel özelliklerinin incelenmesi
The Investigation of electrical, optical, structural and surface properties of Cd1-xNixS films
- Tez No: 114426
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. SALİH KÖSE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektriksel özellikler, Optik özellikler, Püskürtme sistemleri, Yapısal özellikler, Yarı iletken ince filmler, Electrical properties, Optical properties, Spraying systems, Structural properties, Semiconductor thin films
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Cdı-xNixS (0<x<l) filmleri ultrasonik kimyasal püskürtme tekniği ile 300+5 °C taban sıcaklığında ve farklı Ni konsantrasyonlarında elde edilmiş ve bazı elektrik ve optik özellikleri, kristal yapılan, yüzey morfolojileri incelenmiş ve elemental analizleri yapılmıştır. Cdı_xNixS filmlerinin kalınlıklarının 0.90-3.83 (im arasında değiştiği ve CdS içerisine katkılanan Ni konsantrasyonu arttıkça kalınlıklarının arttığı belirlenmiştir. Oda sıcaklığında alınan I-V ölçümleri ile Cdı.xNixS filmlerinin iletim mekanizmaları incelenmiştir. CdS ile Cd0.sNi0.2S filmlerinin sırasıyla sığ ve derin tuzaklı yapıya sahip oldukları, Cdo.6Nio.4S filmlerinde Poole-Frenkel etkisinin kendisini gösterdiği ve Cdo.4Nio.6S, Cdo.2Nio.8S ve NiS filmlerinde ise ohmik iletim mekanizmasının baskın olduğu görülmüştür. Karanlık ve aydınlık şartlar altında Cdı-xNixS filmlerinin özdirençlerinin sırası ile 6. 19x1 06- 1.26x1 08 Q.cm ve 6.93xl03-5.67xl06 Q.cm arasında olduğu bulunmuştur. Cdı.xNixS filmlerinin karanlık ve aydınlık şartlar altında elektriksel iletkenliklerinin sıcaklıkla değişimleri incelenmiştir. Düşük ve yüksek sıcaklık bölgelerindeki donör ve donör gibi tuzakların enerjilerinin sırası ile 0.18-17.70 meV ve 0.42-0.66 eV arasında değiştiği belirlenmiştir. Cdı-xNixS filmlerinin XRD desenlerinden CdS filmlerinin kristalleşme düzeyinin artan Ni konsantrasyonuna göre bozulduğu belirlenmiştir. Tüm filmlerin tercihli yönelimleri için tane büyüklükleri hesaplanmış ve artan Ni konsantrasyonu ile azaldıkları görülmüştür. Katkısız ve Ni katkılı CdS filmlerinin optik metot ile ve NiS filmlerinin sıcaklıkla iletkenliğin değişim grafiği ile yasak enerji aralıkları sırası ile 2.42-2.44 eV ve 0.90 eV olarak bulunmuştur. Katkısız ve Ni katkılı CdS filmlerinin temel absorbans spektrumlarından geçirgenlikleri, absorbansları, kırılma indisleri ve bağıl dielektrik sabitleri hesaplanmıştır. Kırılma indislerinin ve bağıl dielektrik sabitlerinin artan Ni konsantrasyonu ile arttığı görülmüştür. Cdı-xNixS filmlerinin SEM ile yüzey morfolojileri ve EDS ile de elemental analizleri incelenmiştir. SEM görüntülerinden yüzeylerinde homojen bir dağılımın olmadığı görülmüştür. EDS mikroanaliz sonuçlarından da Cd, Ni ve S elementlerinin katı film içerisinde var olduğu ve Ni katkısı artarken Cd miktarının azaldığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
VI SUMMARY Cdı-xNixS (0<x<l) films were deposited at 300±5 °C substrate temperature and different Ni concentrations by ultrasonic spray pyrolysis technique and some electrical and optical properties, crystal structures, surface morphologies and elemental analysis of the films were investigated. The thickness of the films were determined to have value between 0.90-3.83 um and it was observed that the thickness increase with increasing Ni concentrations. The conductivity mechanisms of Cdi.xNixS films were investigated by I-V measurements at room temperature. It was seen that CdS and Cdo.8Nio.2S films have shallow and deep trapped structure, Cdo.6Nio.4S films have Poole-Frenkel effect and ohmic conduction mechanism was dominant in Cdo.4Nio.6S, Cd0.2Ni0.sS and MS films. The resistivities of the films at dark and light conditions were found between 6.19xl06-1.26xl08 Q.cm ve 6.93xl03-5.67xl06 Q.cm, respectively. The variations of electrical conductivities with temperature for Cdi.xNixS films were investigated at dark and light conditions. The energies of donors and traps like donor were calculated to have values between 0.18-17.70 meV and 0.42-0.66 eV in low and high temperature regions, respectively. It was determined that the crystallinity of CdS films were spoiled with increasing Ni concentrations from XRD patterns. The grain sizes were calculated for preferential orientations of all films and it was seen that these values decrease with increasing Ni concentrations. The forbidden energy gaps were calculated to have values 2.42-2.44 eV and 0.90 eV with optical method for undoped and Ni-doped CdS films and the plot of conductivity versus temperature for NiS films, respectively. The transmissions, absorbances, refractive indices and relative dielectric constants of undoped and Ni-doped CdS films were calculated by using fundamental absorbance spectra. It was seen that the refractive indices and relative dielectric constants increase owing to the increasing Ni concentrations. The surface morphologies and elemental analysis of Cdi.xNixS films were investigated by SEM and EDS, respectively. SEM microghraphs showed that the surfaces of the films aren't uniform. It was determined that Cd, Ni and S elements present in solid films and the amount of Cd element decreases with increasing Ni doping.
Benzer Tezler
- Spray pyrolyis metodu ile elde edilen Cd1-xInxS filmlerinin bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
FERHUNDE İZCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
SALİH KÖSE
- Cd1-xZnxS filmlerinin optik ve yapısal özellikleri
Optical and structural properties of Cd1-xZnxS films
NİLGÜN ORHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. M. CELALETTİN BAYKUL
- Solid-solution of cd1-xznxs nanocrystals in the channels of mesostructured silica films
Mezo yapılı silika film içerisinde cd1-xznxs nanokristallerinin katı çözeltileri
YAŞAR AKDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ÖMER DAĞ
- Spray pyrolysis metodu ile elde edilen Cd1-xZnxS filimlerinin bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
SALİH KÖSE
Doktora
Türkçe
1993
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHSİN ZOR
- Ultrasonik spray-pyrolysis yöntemi ile elde edilen Cd1-xSnxS filmlerinin bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Investigation of some physical properties of Cd1-xSnxS films produced by ultrasonic spray-pyrolysis method
MEHMET PEKER
Doktora
Türkçe
2000
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. M. SELAMİ KILIÇKAYA