Bazı nadir toprak elementi katkılı ZnO filmlerinin eldeedilmesi, karakterizasyonu ve heteroeklem uygulamaları

Bu tez çalışmasında, sol jel yöntemi kullanılarak spin kaplama tekniği ile Lantan (La), Evropiyum (Eu) ve Erbiyum (Er) katkılı ZnO filmleri elde edilmiştir. Filmlerin kristalliği ve yüzey morfolojisi sırasıyla, X-ışını kırınım (XRD) cihazı ve alan emisyon taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM) ile analiz edilmiştir. Filmlerin XRD desenlerinden, kristallenme boyutu, dislokasyon yoğunluğu, örgü parametreleri, kristal yapıdaki deformasyon ve gerilim gibi yapısal parametreler hesaplanmıştır. SEM görüntülerinden, film yüzeylerinin çatlaklar ve gözenekler olmadan homojen olarak kaplandığı gözlenmiştir. Elde edilen filmlerin SEM görüntüleri, ImageJ programı kullanılarak analiz edilmiştir. Yüzey haritaları çizilmiş ve tane boyutu, tane sınırları ve yüzey pürüzlülüğü belirlenmiştir. Filmlerin optik özellikleri, UV-vis spektrofotometresi ile ölçülen difüz yansıma spektrumları kullanılarak incelenmiştir. Optik bant aralığı değerleri, diferansiyel yansıma ve Kubelka-Munk teorisi kullanılarak belirlenmiştir. Yapısal, morfolojik, optik parametreler belirlendikten sonra, elde edilen tüm filmler kullanılarak, Au/p-Si/n-ZnO/Al, Au/p-Si/n-ZnO:La/Al, Au/p-Si/n-ZnO:Eu/Al ve Au/p-Si/n-ZnO:Er/Al heteroeklem yapıları üretilmiştir. Bu heteroeklemlerin -2V ile +2V aralığında akım-voltaj (𝐼−𝑉) ölçümleri alınmış, elektriksel karakterizasyonları araştırılmıştır. 𝐼−𝑉 ölçümlerinden, bu heteroeklemlerin doğrultucu özelliğe sahip oldukları belirlenmiştir. Heteroeklem diyotların idealite faktörü, engel yüksekliği ve seri direnç değerleri farklı metotlar kullanılarak hesaplanmıştır. Ayrıca, farklı aydınlatma şiddetlerinde (20-100mW/cm2) I-V ölçümleri yapılarak, fotodiyot özellikleri incelenmiştir.