Au/CdTe ve Ag/CdTe eklemlerin yapısal ve opto-elektronik özellikleri

Omik kontak ya da Schottky diyot amacı ile üretilen metal-yarıiletken yapıların kararlılığıeklemi oluşturan komponentlerin kararlılığı ve birbirleri ile etkileşmelerine bağlıdır. Buamaçla CdTe yarıiletkeninde omik ya da Schottky eklem olarak kullanılan Au, Agmetallerinin CdTe'de difüzyonu, Au ve Ag katkılı CdTe filmlerin ve Au/CdTe, Ag/CdTeeklemlerin yapısal, optik ve elektrik özellikleri incelendi.Yakın mesafeli buharlaştırma yöntemi ile elde edilen CdTe filmlerin yapısal özellikleri XRDyöntemi ile araştırıldı. Üretilen filmlerin kübik ve hekzagonal yapıda boyutları ortalama0,1μm olan polikristal CdTe taneciklerden oluştuğu belirlendi. Cam üzerine yaklaşık 4μmkalınlıkta kaplanan CdTe ince film yarıiletkeninin optik absorpsiyonun spektral değişimindenyasak enerji aralığı 1.5eV olarak belirlendi.P ve n tip CdTe için elektriksel ölçümlerde kullanılacak omik kontak metali olarak 9,6x106ohm.cm2 lik kontak direnci ile GaIn sıvı metali belirlendi.Elektron demeti kaplama yöntemi ile CdTe üzerine kaplanan Au metalinin 350-550oCsıcaklıkları arasında CdTe ye difüzyonu, XRF yöntemi ile belirlendi. Buradan difüzyonçarpanı 4,4x10-7 cm2/s ve aktivasyon enerjisi 0,54eV olarak belirlendi. Au difüzyonununCdTe nin yapısına etkisi XRD yöntemi ile arastırıldı ve difüzyon sonrası filmde kübik vehekzagonal yapıda polikristal CdTe taneciklerin oluştuğu belirlendi. Termal difüzyon ile eldeedilen Au katkısı p tip CdTe yarıiletkenin yasak enerji bandında akseptör özellikte, valansbanttan yukarıda 0,2eV luk eneji seviyesine sahip olduğu belirlendi.Au/pCdTe eklemin elektriksel özellikleri incelendi ve eklemin omik özellik gösterdiğibelirlendi.Elektron demeti kaplama yöntemi ile CdTe üzerine kaplanan Ag metalinin 350-450oCsıcaklıkları arasında CdTe ye difüzyonu, XRF yöntemi ile belirlendi. Buradan elde edilendifüzyon çarpanı 4x10-7cm2/s ve difüzyon aktivasyon enerjisi 0,72eV olarak belirlendi.Kübik CdTe filmde Ag difüzyonu sonrası XRD ölçümleri sonucu Ag2Te fazının oluştuğubelirlendi. Bununla birlikte iletkenliğin sıcaklıkla değişimi ölçümünden Ag2Te fazının oluşmasıcaklığında (145oC) Ag katkılı CdTe filmin iletkenliğinin değiştiği belirlendi. Ag ilekatkılanan CdTe filminde optik yöntem ve iletkenlik sıcaklık ölçümlerinden yasak banttakatkı nedeni ile valans banttan yukarıda 0.09eV luk katkı seviyesinin oluştuğu belirlendi.280-420oC sıcaklıkları arasında Ag metalinin Ag/CdTe yapıda ışıkla uyarılmış difüzyonuincelendi. Ag nin ışıkla uyarılmış difüzyon katsayısı termal difüzyon katsayısından 4 kat dahabüyük olduğu tespit edildi.Ag/pCdTe eklemin elektriksel karakteristikleri incelendi ve Schottky diyot karakterindeolduğu belirlendi. Akım gerilim ölçümlerinden diyodun engel yüksekliği 0,7-0,8eV olarak,doyma akım yoğunluğu 3,7x10-8 A/cm2, ideallik çarpanı 1,9-10 olarak hesaplandı.Anahtar Kelimeler : CdTe, Difüzyon, Au/CdTe, Ag/CdTe, Omik Kontak, Schottky EklemJÜRİ:1. Prof. Dr. Tayyar CAFEROV (Danışman) Kabul Tarihi: 07.07.20062. Prof. Dr. Emel ÇINGI Sayfa Sayısı: 1143. Prof. Dr. Fatma TEPEHAN4. Prof. Dr. Durul ÖREN5. Prof. Dr. Nurfer GÜNGÖR