Ag katkılı ZnSe ince filmlerin üretimi ve karakterizasyonu

Bu çalışmada; Ag katkılı ZnSe ince filmlerinin, tavlanmamış ve 500°C sıcaklıkta tavlanmış numunelerinin yapısal, elektriksel ve optik özellikleri, sıcaklığa bağlı Hall Etkisi, XRD, SEM-EDS, AFM ve optik soğurma ölçümleri ile araştırılmıştır. İlk aşamada sinterleme yöntemi ile % 1 Ag katkılanan Zn ve Se elementlerinden, külçe halde ZnSe:Ag polikristal numunesi elde edilmiş ve termal buharlaştırma (PVD) yöntemi ile cam alttaşlar üzerine büyütülmüştür. Elde edilen ince filmlerden bir tanesi 500°C'de tavlanmıştır. PVD yöntemi ile büyütülen ince filmler üzerinde yapılan yapısal analizler sonucunda filmlerin kübik yapıda olduğu ve tavlama sonrasında daha düzenli bir kristal yapıya geçtikleri gözlenmiştir. Numunelerin elektriksel özelliklerinin tespiti için, sıcaklığa bağlı elektriksel iletkenlik ve Hall etkisi ölçümleri yapılmıştır. Tavlanmamış numunenin yüksek direnç göstermesinden dolayı sadece 500°C'de tavlanmış numune için elektriksel iletkenlik ve Hall ölçümleri yapılabilmiştir. Filmlerin sıcaklıkla elektriksel iletkenliklerinin üstel artış gösterdiği gözlemlenmiştir. Filmlerin akım-voltaj ölçümlerinden farklı sıcaklık aralıklarında iki farklı aktivasyon enerjisi hesaplanmış ve bu değerler 200-325 K aralığında 21,03 meV, 325-375 K aralığında 86,27 meV olarak hesaplanmıştır. Hall ölçümleri sonucunda oda sıcaklığında, özdirenç değeri 1,23 × 10^4 (Ω.cm) olarak, Hall mobilitesi 5,19 × 10^1 (cm^2 V^-1 s^-1), taşıyıcı yoğunluğu 4,22 × 10^12 (cm^-3) olarak bulunmuştur. Hall ölçümlerinde taşıyıcı yoğunluğunun sıcaklıkla arttığı tespit edilmiş ve numunenin p-tipi yarıiletken olduğu saptanmıştır. AFM analizleri sonucunda, tavlanmamış numunedeki yüzey pürüzlülüğü, tavlandıktan sonra azalmıştır. Yasak enerji bant aralıkları, UV/VIS spektrofotometresinde 190-1100 nm aralığında incelenmiş ve tavlamaya bağlı olarak bant aralıklarının 2,83 eV 'tan 2,78 eV'a düştüğü tespit edilmiştir.