Hidrojenlendirilmiş silisyum-azot (a-Sinx : H) alaşımlarında kararlı ve geçici fotoiletkenlik ölçümleri
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 47180
- Danışmanlar: DOÇ.DR. HÜSEYİN TOLUNAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Alaşımlar, Azot, Fotoiletkenlik, Silisyum, Alloys, Nitrogen, Photoconductivity, Silicon
- Yıl: 1995
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İÜ ÖZET Bu çalışmada, hidrojenlendirilmiş amorf silisyum-azot alaşımları (a-SiNx:H) bir plazma biriktirme sisteminde silan (SİH4) ve azot {N^ gazlarının bileşenlerine ayrıştırılması ile cam tabanlar üzerinde ince filmler olarak hazırlanmıştır. Bu plazma biriktirme sisteminde farklı oranlarda azot (r<0.9) içeren denekler ile farklı alttaban sıcaklıklarında r=0. 1 miktarında azot içeren denekler hazırlanmıştır. Optik geçirgenlik deneyleri ile kalınlıkları, optik soğurma katsayıları, kırma indisleri gibi optik parametreleri belirlenen denekler üzerinde karanlık iletkenlik, fotoiletkenlik ve geçici fotoiletkenlik deneyleri yapılmıştır. Optik geçirgenlik deneylerinden elde edilen sonuçlara göre, yaklaşık 300 °C taban sıcaklığında hazırlanan deneklerin biriktirme hızı (Bh, /um/Saat) artan azot miktarı ile 0.24 /mı/S değerinden 0.46 fi m/S değerine artmaktadır. Artan taban sıcaklığı ile birlikte deneklerin biriktirme hızı azalmaktadır. Farklı oranda azot içeren deneklerin kırma indisleri artan azot oranı ile birlikte azalmaktadır. 650rım dalga boyunda, a-Si:H için 3.6 olan kırma indisi r=0.005 oranında azot içeren denek için 3 değerine düştüğü gözlenmiştir. Kırma indisi, dalga boyu ile fazlaca değişmemektedir. Karanlık iletkenlik ölçümlerinin yapıldığı 430-250K sıcaklık aralığında bütün denekler tek aktivasyon enerjili davranış göstermektedir. Karanlık iletkenlik artan azot oranı ile azalırken karanlık aktivasyon enerjisi ve Tauc eşitliğinden bulunan optik bant aralığı azot oranından fazlaca etkilenmemektedir (E°pt «1.6 -1.8 eV, Ea« 0.79-0.88 eV). Fotoiletkenlik deneylerinde 630nm dalgaboyuna sahip LED grubu ışık kaynağı olarak kullanılmıştır. Deneklerin fotoiletkenlikleri, ışık kaynağına sürülen akım ile 2.4*1014-1.0*1017 foton/cm2s aydınlanma şiddetleri arasında sıcaklığın fonksiyonu olarak incelenmiştir. Fotoiletkenliğin az miktarda azot içeren denek için hızla azaldığı gözlenirken artan azot oranı ile bu azalma daha yavaş olmaktadır. a-Si:H için yüksek foton akılarında gözlenen termal quenching (TQ) azot içeren deneklerde görülememiştir. Bütün deneklerde fotoiletkenliğin sıcaklıkla monotonik olarak değiştiği gözlenmiştir.iv LED grubu bir darbe üretecine bağlanarak üretim hızının (G) 1.1*1018 - 4.7*1020cm-3 s'1 değerleri için geçici fotoiletkenlik deneyleri yapılmıştır. Bu deneylerden elde edilen sönüm zamanının, az miktarda azot içeren denek için hızla arttığı, fakat artan azot oranı ile birlikte bu artışın daha yavaş olduğu gözlenmiştir. Oda sıcaklığındaki drift mobilite değerinde azot oranı ile birlikte azalma gözlenmiştir. Drift mobilitenin sıcaklıkla değişiminden hesaplanan bant uzantısı enerji düzeylerinin genişliği (AE), artan azot oranı ile O.lOeV değerinden 0.3 leV değerine kadar artmaktadır. Sönüm zamanında 300K'nin altında, Hoheisel ve Fush (1988) tarafından öne sürülen davranış gözlenirken düşük sıcaklıklarda (T<150K) sağlıklı ölçüler alınamadığı için modelin öne sürdüğü davranış (sönüm zamanının doyuma gittiği bölge) incelenememiştir. Bununla beraber hem a-Si:H hem de a-SiNx:H denekler için 300K'nin üzerinde sönüm zamanında bir minimum gözlenmiştir. Gözlenen bu minimum yüksek sıcaklıklarda başat olan fototaşıyicılann elektronlardan hollere dönüşmesi ile açıklanmaktadır ( Fritzsche, Yoon, Chin andTran, 1991, 1992).
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In this study, hydrogenated amorphous silicon nitride alloys (a-SiNx:H) containing nitrogen are prepared as thin films on glass substrates with decomposition of silan (SİH4) and nitrogen (N2) gasses in glow discharge system where samples containing different rate of nitrogen (r<0.9) and samples containing r=0.1 amount of nitrogen at different substrate temperature are prepared. Dark conductivity, photoconductivity and transient photoconductivity experiments are done on samples whose optical parameters such as a film thickness, optical absorption coefficient and refractive index evaluated from the optical transmissions experiment. As a result of the optical transmission experiment, deposition rate of sample (Bh, pim/h), that has 300 °C substrate temperature, is increased from 0.24 to 0.46 jttm/h when the nitrogen content increased. However, the sample's deposition rate decreased from 0.47 to 0.36 fim/h when the substrate temperature increased. The refractive index of samples that contain different rates of nitrogen, decreases when the nitrogen rates increases. The refractive index of pure sample is decreased from 3.6 to 3 having r=0.005 nitrogen at 650nm wavelength, refractive index of the samples are not changed by the wavelength so much. Dark conductivity measurements displayed single activated conductivity at 430-250K and the dark conductivity is decreased when the nitrogen rates increased. Optical gap that is obtained from the Tauc equation and dark activation energy are not effected by the nitrogen rates (E°pt «1.6 -1.8 eV and Ea« 0.79-0.88 eV ). Optical transmission, dark conductivity, photoconductivity and transient photoconductivivty experiments are done on samples containing different nitrogen contents and samples having definite nitrogen content (r=0. 1) at different substrate temperatures. LED group that has 630nm wavelength is used for the photoconductivity experiments as the light source. Photoconductivity is researched as the function of the temperature within the photon flux range of 2.4*1014-1.0*1017 photon/cm2s. Photoconductivity decreases rapidly in the samples that contain less amount of nitrogen but this decreasing becomes less as the nitrogen rate increases.
Benzer Tezler
- Hidrojenlendirilmiş amorf silisyum filmlerin optik katsayılarını belirlemede kullanılan deneysel yöntemlerin karşılaştırılması
Comparison of experimental methods used for determination of optical constants of hydrogenated amorphous silicon
GÜNGÖR TAYYAR
- Hidrojenlendirilmiş amorf silisyum-azot (a-SiNx:H) alaşımı ince filmlerin optik ve elektrik özellikleri
Optical and electrical properties of hydrogenated amorphous silicon nitrogen (a-SiNx:H) alloy thin films
İLKER AY
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN TOLUNAY
- Amorf yarı iletken a-Si:H/a- SİNx:H çokkatlı filimlerin elektrik ve optik özellikleri
Electrical and optical properties of amorphous semiconducting a-Si i H/a-SİNx:H multilayer films
ESİN ÜLGEN GÜNDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN TOLUNAY
- Hidrojenlendirilmiş amorf silisyum yapılarda kapasite gerilim yöntemiyle durum dağılımının belirtilmesi
Başlık çevirisi yok
ORHAN DURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜLAY SERİN
- Hidrojenlendirilmiş amorf silisyum ve silisyum-karbon alaşımlarında ışık ile yaratılan yarı-kararlı kusurların incelenmesi
Light-induced metastable defect studies in hydrogenated amorphous silicon and silicon-carbon alloys
ALP OSMAN KODOLBAŞ
Doktora
Türkçe
1999
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZCAN ÖKTÜ