Au/Carmine/n-Si/Ag diyodunun fotovoltaik ve fotodiyot özellikleri

Bu çalışmada, spin kaplayıcı (spin coater) kullanılarak cam ve n-Si alttaşlar üzerine Carmine ince filmi kaplanmıştır. Kaplanan Carmine filmlerin taramalı elektron mikroskop (SEM) ve absorbans analizleri gerçekleştirilmiştir. Referans Au/n-Si/Ag diyodu ile 24 adet üst kontak noktasına sahip Au/Carmine/n-Si/Ag yapısı aynı şartlarda üretilmiş ve hem karanlık hem de gün ışığı altında akım-gerilim (I-V) karakteristikleri ölçülmüştür. Her bir diyodun idealite faktörü (n), engel yüksekliği (Φ𝑏), doğrultma oranı (RR) ve seri direnci (Rs) termoiyonik emisyon (TE) teorisine ve modifiye edilmiş Norde fonksiyonlarına göre belirlenmiştir. Karanlıkta, idealite faktörü ve engel yüksekliği değerleri 24 diyot için sırasıyla 1,52-2,72 ve 0,76-0,85 eV aralığında bulunmuştur. Ayrıca, 11 diyot için karanlıkta 104 mertebesinde akım doğrultma oranı elde edilmiştir. Au/Carmine/n-Si/Ag diyotlarından birinin (D18 kodlu) oda sıcaklığındaki fotovoltaik ve fotodiyot özellikleri 30-100 mW/cm2 arasında uygulanan farklı ışık şiddetleri altında ve kapasitans-gerilim (C–V) karakteristikleri sadece karanlıkta incelenmiştir. D18 diyodu tipik fotodiyot davranışı sergilemiş olup, 30 mW/cm2 ışık şiddeti altında dolum faktörü (FF) %36,2 ve deneysel verimliliği (ŋ) %2,45 olarak hesaplanmıştır. On/off akım oranı da (Ion/Ioff) 7,45x103 gibi yüksek bir değer olarak bulunmuştur. Au/Carmine/n-Si/Ag fotodiyodunun 12 adet on/off çevrimi sonrası maksimum akım değerinin değişmediği ve kararlı (stabil) olduğu görüşmüştür. Bu deneysel bulgulara göre, yüksek performanslı Au/Carmine/n-Si/Ag diyodunun iyi bir fotodiyot davranışı sergilediği ve Carmine ince film tabanlı fotodiyotların modern optoelektronik cihazların geliştirilmesinde kullanılabileceği söylenebilir.