Zn tabanlı heteroeklemlerin kapasitans-voltaj karakterizasyonu
Capacitance-voltage characterization of Zn based heterojunctions
- Tez No: 373189
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TAYYAR GÜNGÖR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Saydam iletken Oksit, Çinko Oksit, Ultrasonik Kimyasal Püskürtme Tekniği, Heteroeklem, C-V Karakterizasyonu
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, Ultrasonik Kimyasal Püskürtme Tekniği (UKP) kullanılarak p-tipi Si (100) alttaş üzerine n-tipi ZnO biriktirilerek elde edilen n-ZnO/pSi heteroeklemlerin akım-voltaj (I-V) ve kapasite-voltaj (C-V) karakterizasyonları yapılmıştır. n-tipi ZnO elde etmek için Zn kaynağı olarak metanol içinde çözünmüş çinko asetat dihidrat (Zn(CH3COO)2 2H2O, ZAD) tuzu kullanılmıştır. ZAD miktarına bağlı olarak 0,04 M – 0,08 M ve 0,1 M başlangıç çözeltileri, 400 oC sabit sıcaklıktaki p-tipi Si alttaşlar üzerine taşıyıcı gaz olan hava yardımı ile gönderilmiştir. n-ZnO ince filmlerin film kalınlıkları ve optik band aralıkları gibi optik sabitleri optik geçirgenlik spektrumları kullanılarak belirlenmiştir. Eklemlerin ileri besleme durumunda akım-voltaj karakterizasyonu ile idealite faktörü belirlenmiştir. 0,04 M ve 0,08 M ZAD içeren eklemler için düşük voltaj değerlerinde idealite faktörü 2 civarında iken 0,1 M ZAD içeren örnek için bu değerden daha yüksek değerler gözlenmiştir. Bütün örnekler için C-V ölçümlerinde artan frekans ile kapasitans değerlerinde azalma gözlenmiştir. Ters besleme voltajı altında C-f değişimleri dikkate alındığında, düşük frekanslarda (1 kHz) gözlenen tepe noktası, artan frekans ile (10 kHz) düşük voltaj değerlerine kaymaktadır. Ancak, beklendiği gibi frekans arttıkça örneklerin kapasitans değerlerindeki değişim azalmakta ve C-V değişiminde pik gözlenmemektedir. Bununla beraber artan ZAD miktarı ile C-f spekturumunda gözlenen tepe noktası daha düşük ters voltaj değerlerine doğru hareket etmektedir. Sıcaklığa bağlı C-V değişimleri incelendiğinde ise düşük sıcaklıklarda (~200 K), voltajdan bağımsız sabit olan C değerleri, sıcaklık artışı ile artmakta ve iki eğimli doğrusal davranış sergilemektedir. Çalışmada başlangıç çözelti konsantrasyonunun, heteroeklemin elektiriksel özelliklerine etkisi de incelenmiştir. Çözelti konsantrasyonları değiştirilerek, daha geniş bir aralığın taranması ve farklı elektriksel kontakların eklemin elektriksel karakteristiğine etkisi ayrıntılı bir şekilde incelenmelidir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) characterization of n-ZnO/p-Si heterojunctions formed with n-ZnO and p-Si (100) substrates by using Ultrasonic Spray Pyrolsis Technique (USP) were carried out. In order to obtain n-ZnO thin films, zinc-acetate dihydrate (Zn(CH3COO)2 2H2O, ZAD) dissolved in methanol was used as a source of zinc. The precursor solutions with different molarities such as 0.04 M, 0.08 M and 0.1 M were sprayed onto the p-Si substrate held at 400 C. Compressed air was used as the carrier gas. The thicknesses of n-ZnO thin films, optical band gap and other optical constants were determined by means of optical transmission spectra. The ideality factors were determined from the forward-biased characteristic of the heterojunctions. The ideality factor of heterojunctions containing 0.04 M and 0.08 M ZAD were found to be approximately 2 at low voltage regime. However, the ideality factor of heterojunction containing 0.1 M ZAD is higher than the other heterojunctions. Considering C-V measurement, capacitance values are decreased with increasing frequency for the all of the samples. Under reverse bias, the peak observed in the C-f spectrum at low frequency such as 1 kHz shifted to low voltage with increasing frequency. However, as expected, the capacity change of the samples decreases with increasing frequency and the peak observed in the spectrum is disappeared. When the amount of zinc increased in the precursor solution, the peak observed in C-f spectrum is moving towards to the lower reverse voltage value. Taking into account of temperature dependent C-V measurements, the capacitance value is independent of reverse bias voltage and it seems to be constant at low temperatures (~ 200 K). However, C values increase with increasing temperature and exhibit a linear behavior that is having two slope. In this study, the effects of starting solution onto the electrical properties of the heterojunction were also examined. However, how the concentration and electrical contact materials are effecting electrical properties of the heterojunction sholud be investigated for the different values of starting solution molarity.
Benzer Tezler
- Geniş bant aralıklı ZnO'nun, elektrokimyasal olarak büyütülmesi, karakterizasyonu ve mümkün elektronik uygulamalarının araştırılması
Electrochemical growth and characterization of wide bandgap and investigation of its possible electronic applications
HATİCE ASIL
Doktora
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVDET COŞKUN
- ZnO tabanlı doğal boyar maddeli güneş pili yapımı
Fabrication of ZnO based dye-sensitized solar cell
AYÇA KUDRET
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT ALVER
- Organik tabanlı güneş hücrelerinde kullanılabilecek ftalosiyaninlerin hesapsal olarak araştırılması, tasarımı ve sentezi
Design, computational screening and synthesis of novel phthalocyanines as organic based solar cell materials
MERAL ARI
- Mangan ve bor tabanlı üçlü alaşımların sentezi ve hipertermi uygulamalarının araştırılması
Synthesis of ternary manganese-boron based alloys and investigation of their hyperthermia applications
İBRAHİM YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDULLAH CEYLAN
- Metal-oksit nanotel tabanlı aygıtların üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of metal-oxide nanowire based devices
MUSTAFA COŞKUN
Doktora
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH DUMLUDAĞ
PROF. DR. AHMET ALTINDAL