İnvestigation of thin film Cds/CdTe heterojunction devices
İnce film n-cds/p-CdTe heteroeklem aygıtların incelenmesi
- Tez No: 35518
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇİĞDEM ERÇELEBİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: CdTe film, Cds film, İnce filmler, CdS, CdTe, Thin Film, CdS/CdTe Heterojunction, CdTe film, Cds film, Thin films
- Yıl: 1994
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
öz İNCE FİLM n-CdS/p-CdTe HETEROEKLEM AYGITLARIN İNCELENMESİ MAMOCOĞLU, Habibe Doktora Tezi, Fizik Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Çiğdem ERÇELEBİ Haziran, 1994, 191 sayfa Vakumda buharlaştırma yöntemi ile ince filim CdS/CdTe heteroeklem fotovoltaik aygıtlar hazırlandı. Aygıt verimini en elverişli hale getirmek için uygulanan bazı kaplama sonrası işlemlerin, gerek malzeme gerekse aygıt özelliklerine etkileri eletriksel, yapısal ve optik nitelikleri gözönüne alınarak incelendi. Heteroeklemler; tavlama, CdCl2 içine batırma ve kimyasal aşındırma gibi değişik işlemlerle hazırlanan CdTe ince filim yüzeyinde oluşturulduğunda aygıt veriminde artışlar gözlenmiştir. Tavlama işlemi, CdCl2 varlığında 300 °C de 5 dakika süresince yapıldığında CdTe tanecik boyutu büyümekte ve kristal yapıda yeniden düzenlenme olmaktadır. CdTe ritimlerin başlangıçta çok yüksek olan özdirenç değerleri, CdCl2 varlığından bağımsız olarak, büyüme sonrası ısıl işlemler sonucunda azalmaktadir. Metal kontak yapımından önce CdTe yüzeyinin potasyum dikromat eriyiği ileaşındınlması, yüzeyde Te-zenginliği yaratmakta ve böylece tünelleme tipi omik altın kontak oluşmaktadır. Karanlık akım-voltaj ve siğa-voltaj çalışmaları, CdCl2 varlığında ısıl işlemle arayüzey kalitesinin iyileşerek, kaçak akımın azalmakta olduğunu ve p-i-n tipi olan yapının p-n heteroeklem yapıya dönüştüğünü belirtmektedir. Au-CdTe/CdS- TO heteroeklemlerde etken olan karanlık akım-geciş mekanizması, yaklaşık olarak 280 K'nin üzerinde, büyütme sonrası işlemlerle arayüzeyde yeniden-birleşme modelinden, boşalmış bölgede yeniden birleşme modeline dönüşmektedir. Düşük sıcaklıklarda akım-geçiş mekanizmasi yük taşıyıcıların CdTe içindeki boşalmış bölgeyi çok basamaklı tünelleme ile geçerek yeniden birleşmesi modeline uymaktadır. Siğa- voltaj değişiminin sıcaklık ve frekans bağımlılığı ve DLTS çalışmaları CdTe içinde önemli miktarda derin tuzak düzeylerinin varlığını belirtmiştir. Filim büyümesi sırasında oluştuğu düşünülen Cd" boşluklarının yarattığı, Ey+0.40 eVda tek ve baskın bir derin tuzak seviyesi gerek ısıl işlem öncesi gerek sonrası gözlenmiştir. 80 mW/cm2 'lik aydınlanma altında ölçülen aygıt verimi büyütme sonrası işlemlerle yaklaşık %0.1 'den %6 'ya yükselmiştir. Elde edilen en iyi güneş pili parametreleri V^. « 0.580 V, Ig,. « 16mA/cm2, FF » 0.5 olarak bulunmuştur. Anahtar Kelimeleri: CdS, CdTe, İnce Filim, CdS/CdTe Heteroeklemi. Bilim Kodu: 404.05.01 vı
Özet (Çeviri)
ABSTRACT INVESTIGATION OF THIN FILM CdS/CdTe HETEROJUNCTION DEVICES MAMKOGLU, Habibe Ph.D. in Physics Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Çiğdem ERÇELEBİ June, 1994, 191 pages Thin film CdS/CdTe heterojunction photovoltaic devices have been pre pared by conventional vacuum evaporation technique. Some post deposition treat ments to optimize the device efficiency have been analyzed and the effects of the individual process steps on the material and device properties were investigated through their electrical, structural and optical characterizations. Successive efficiency improvements are achieved when the heterojunc- tions are prepared on differently treated (annealed, CdCl2-dipped, chemically etched) CdTe surfaces. Heat treatment at 300 °C for 5 min. with CdCl2, increases the grain size and results crystallographic reorientation in CdTe. The very high resistive CdTe films obtained initially, become less resistive after the post-deposition heat treatments with or without CdCl2. Etching of the CdTe surface with potassium dichromate solution prior to metal contact deposition, leaves a Te-rich surface which leads to the formation of tunneling type ohmic gold contact. The dark current-voltage and capacitance- voltage analyses show that the p-i-n type mode of operation for the initial mdevices becomes more p-n like after the heat treatment with CdCl2, which enhances the heterojunction formation with the improved interface quality and reduced leakage current. The dominating dark current transport mechanisms in Au-CdTe/CdS-TO heterojunctions, above approximately 280 K, is changed from the interface state recombination to the depletion region recombination after the heat treatment with CdCl2. At low temperatures the dark current is controlled by the multistep tunneling of carriers through the CdTe depletion region and subsequent recombination. The frequency, temperature dependent capacitance-voltage and DLTS studies give the indication of the presence of considerable amount of deep trap levels in CdTe. A single dominant trap level at Ev+0.40 eV is identified both before and after the post deposition treatments due to V"^ which is thought to be formed during the film growth. The solar efficiency measured under 80 mW/cm2 illumination, increases from approximately 0. 1 percent to 6 percent after the post deposition treatments with the best, non optimized cell parameters of V^** 0.580 V, 1^» 16 mA/cm2, FF « 0.5.
Benzer Tezler
- Investigation of the structural and electro-optical properties of chemically deposited ZnS and CdS thin films and the thermoluminecence properties..
ZnS ve CdS ince filmlerinin yapısal, elektriksel ve optik ve ZnS ince filmlerinin termoluminesans özelliklerinin incelenmesi
MUSTAFA ÖZTAŞ
Doktora
İngilizce
1996
Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiDOÇ. DR. RAMAZAN ESEN
DOÇ.DR. REFİK KAYALI
- Kalayoksit (SnO2) ince filmlerinde elektriksel iletkenliğin ve ışık geçirgenliğinin incelenmesi
The Investigation of electrical conductivity and optical transparency in thin tin oxide (SnO2) films
ALİ RIZA ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECMİ SERİN
- İnce filmlerde optik geçirgenliğin ve elektrik iletkenliğin kalınlığa bağlılığı
The Dependence of optical transmission and electrical conductivity on the thickness of thin film samples
KEMAL ULUTAŞ
Doktora
Türkçe
1999
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YANİ ISKARLATOS
- CeO2-TiO2(CeO2-ZrO2) ince filmlerinin oluşturulması, optik yapısal ve bazı elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Preparation and investigation of optical, structural and some electrochemical properties of CeO2-TiO2(CeO2-ZrO2) thin films
FARHAD E GHODSİ
- Nadir element katkılı seramik malzemenin sol-jel daldırma yöntemiyle cam üzerine kaplanmasının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
V.HİLMİ AKINCI