In:ZnO indiyum katkılı ZnO ince film fotodedektörlerinin optoelektrik özelliklerinin Sn katkısı ile ayarlanması

Bu tezde, ultrasonik sprey piroliz tekniği kullanılarak cam alt tabakalara Sn katkılı In:ZnO ince filmler biriktirilmiş ve UV fotodedektör uygulamaları için incelenmiştir. Sn katkısının yapısal, optik ve optoelektronik özellikler üzerindeki etkisini değerlendirmek için %0, %0,5, %1 ve %2 Sn içeren In:ZnO filmler hazırlanmıştır. X-ışını kırınım analizi, tüm filmlerin ikincil faz oluşumu olmaksızın ZnO'nun altıgen wurtzit yapısını koruduğunu ve In ve Sn'nin ZnO kafesine başarılı bir şekilde dahil edildiğini doğrulamıştır. Artan Sn içeriği, kristalit boyutunda azalmaya ve tercih edilen kristal yöneliminde değişikliklere yol açmıştır. Optik ölçümler, tüm numuneler için 380-400 nm civarında keskin bir soğurma kenarı gösterirken, düşük ve orta Sn konsantrasyonlarında görünür bölgede yüksek şeffaflık korunmuştur. Fotolüminesans sonuçları, güçlü bant kenarına yakın emisyon ve Sn'ye bağlı kusurla ilgili görünür emisyonu ortaya koyarak, Sn katkısının kusur yapısını ve rekombinasyon süreçlerini değiştirdiğini göstermiştir. Elektriksel ve optoelektronik ölçümler, Sn'nin yük taşınımını ve UV foto tepkisini önemli ölçüde etkilediğini göstermiştir. Daha yüksek Sn konsantrasyonları, Sn⁴⁺ iyonlarının donör doğası nedeniyle film direncini azaltmıştır. 365 nm UV aydınlatması altında, tüm cihazlar belirgin fotokondüktif davranış sergilemiştir. %2 Sn katkılı In:ZnO fotodedektör en yüksek duyarlılığı ve harici kuantum verimliliğini gösterirken, %1 Sn katkılı film en hızlı ve en kararlı foto tepkisini göstermiştir. Bu sonuçlar, Sn katkısının UV fotodedektör uygulamaları için In:ZnO ince filmlerini optimize etmek için etkili bir yaklaşım olduğunu göstermektedir.