Ge katkılı CulnTe2 yarıiletken ince filminin yapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin araştırılması

Abstract

Ge(%1) katkılı CuInTe2 yarıiletken ince filmler tek potadan termal buharlaştırma yöntemi (TBY) ve çözücü propilen glukol (PG) kullanılarak oluşturulan macun aracılığı ile basit kaplama yöntemi Dr. Blade yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Her iki yöntemle elde edilen ince filmlerin yapısal ve içerik incelemeleri XRD ve EDS üniteli SEM mikroskopu ile yapılmıştır. TBY yöntemi ile elde edilen filmlerin elektriksel özellikleri Hall etkisi ölçümleri, Dr. Blade yöntemi ile üretilen filmlerin sıcaklığa bağlı iletkenlik ve görünür dalga boyu aralığında optik soğurma ölçümleri gerçekleştirilmiştir.TBY yöntemi ile üretilen ince filmler bakır elementinin buhar akısına katılamaması sebebi ile (Ge1/3In2/3)Te3 fazında kalmıştır. Tasarlanan hedef birleşik TBY yöntemi ile ulaşılamamış olsa da (100K-400K) sıcaklık aralığında Hall etkisi ölçümleri sonucu ilgili ince filmin yarıiletken özelliği taşıdığı ve sıcaklık değişimine karşı iletkenlik tepkisinin dengeli olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Elde edilen ince filmin sıcaklık özdirenç ölçüm sonuçları ? ? Tne?aT yapısında fonksiyona, ortalama %1 oranında katsayı (n,a) hata sapması içersinde uyum gösterdiği bulunmuştur. Dr. Blade yöntemi ile üretilen CuInTe2 ince filmleri stokiometrik oranda elde edilmiştir. Elde edilen ince filmin UV-görünür dalgaboyu soğurma ölçümleri (190-1100)nm dalgaboyu aralığında gerçekleştirilmiş ve enerji-band aralığgı Eg = 1.115eV olarak bulunmuştur.

Ge doped CuInTe2 thin films were obtained by thermal deposition method (TDM) and simple coating method Dr. Blade using propilen glocol (PG) as a solving agent. Thin films obtained by both methods were characterized using X-ray diffractometer, scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Electrical characterization of thin films obtained by TDM were conducted by means of Hall effect, whereas electrical and optical characterization of thin films obtained by Dr. Blade method were conducted by means of temprature depended conductivity measurements and optical absorption spectroscopy in the visible light range. Thin films obtained by TDM, crystalized something like in the intermediate form as (Ge1/3In2/3)Te3 and Cu appered only as a trace element in the thin films after EDS analysis performed. However, even the desired target crystal could not be obtained, the resulted thin films conducted very stable electrical responce to a temprature variation in the range of 100K-400K where Hall effect measurements were performed. The resistivity versus temprature measurement datas fit to the function of the form ? ? Tne?aT with an excellent agreement to the experimental datas. Thin films obtained by Dr. Blade method, crystalized as expected in the form CuInTe2 and near-stoichiometric. Optical characterization made by UV-Visible spectroscopy in the range of (190-1100)nm wavelength and energy band gap found Eg = 1.115eV