Yeni tip kompozit esaslı al/p-si/nio:tio2/al fotodiyotların elektriksel özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada, saf NiO, saf TiO2 ve farklı oranlarda NiO–TiO2 kompozitlerinden sol–jel yöntemiyle hazırlanmış ince film fotodiyotların optoelektronik karakterizasyonu sunulmuştur. Al/p-Si/Al altlıklara üretilen cihazların karanlık ve kontrollü aydınlatma koşullarında akım–gerilim (I–V) özellikleri ölçülmüş, fototepki (Iph) ve fotoakım duyarlılığı (responsivity-PR) gibi temel performans kriterleri ile ışık algılama kapasiteleri incelenmiştir. Ters öngerilim altında tüm fotodiyot yapıları aydınlatıldığında belirgin fototaşıyıcı üretimi göstermiştir. Özellikle 1:1 TiO2:NiO kompozitli cihaz, 100 mWcm−2 ışık yoğunluğunda yaklaşık 3500A fototepki üretmiştir. Saf NiO fotodiyot ise düşük ışık seviyelerinde dahi 2.5×10−2 AW−1 duyarlılık sunarak üstün algılama yeteneği sergilemiştir. Buna karşın, saf TiO2 ve TiO2 bakımından zengin (3:1) kompozit yapılar nispeten zayıf fotovoltaik yanıtlar vermiştir. Elde edilen bulgular, malzeme bileşiminin, heteroeklem kalitesinin ve film morfolojisinin fotodiyot performansındaki belirleyici rolünü vurgulamaktadır. Özellikle 1:1 TiO2:NiO kompoziti, etkili taşıyıcı ayrışımı ile güçlü fotoindüklü akım üretimini dengeli bir biçimde bir araya getirmiştir. Sonuç olarak, sol–jel temelli NiO/TiO2 fotodiyotlar; düşük maliyetli, ölçeklenebilir ve gelecek nesil optoelektronik algılama sistemlerine entegre edilebilecek ümit vaat eden adaylar olarak değerlendirilmektedir.