CuO ve NiO arayüzeyli fotodiyotların üretimi ve elektriksel karakterizasyonu

Bu çalışmada Al/p-Si/CuO:Ni/Al ve Al/p-Si/NiO:Cu/Al diyot yapıları, fotodiyot özellikleri, frekansa ve sıcaklığa bağlı karakteristiklerini incelemek üzere üretildi. Ara yüzey tabaka Ni katkılı CuO ve Cu katkılı NiO filmleri hem döndürmeli kaplama (sol-gel spin coating) hem de püskürtme (spray pyrolysis) metotları kullanılarak elde edildi. Üretilen ara yüzey tabakalarının XRD ve SEM cihazlarıyla yapısal özellikleri ve yüzey morfolojileri incelenerek analizleri yapıldı. Karanlıkta ve 30-40-60-100 mV/cm2 aralığında farklı ışık şiddetleri altındaki I-V karakteristik ölçümleri alınarak grafikleri çizildi. Engel yüksekliği, idealite faktörü, kısa devre akımı (Isc), açık devre voltajı (VOC), güneş pili verimi (𝞰p), dolgu faktörü (FF) ve maksimum güçteki akım (Imax) ile gerilim (Vmax) değerleri hesaplandı. Işık şiddetleri altında alınan ölçümler incelendiğinde üretilen diyotların fotodiyot özellik gösterdikleri görüldü. Norde denklemleri kullanılarak engel yükseklikleri ile seri direnç (Rs) değerleri hesaplandı ve F(V)-V grafikleri çizilerek yorumlandı. 60K-320K aralığında farklı sıcaklık değerlerindeki I-V grafikleri çizilip tartışıldı ve sıcaklığa bağlı engel yüksekliği ile idealite faktörü değerleri hesaplanarak analiz edildi. Al/p-Si/CuO:Ni/Al ve Al/p-Si/NiO:Cu/Al diyot yapılarının 320K'deki engel yüksekliği ile idealite faktörü değerleri sırasıyla 0,76 eV, 2,07 ve 0,76 eV, 1,82 olarak hesaplandı. Frekansa bağlı G-V, C-V, 1/C2-V, Ri-V grafikleri çizilerek grafikleri tartışıldı. Ayrıca farklı frekans değerlerindeki Nss, Wd, EF, Φb ve Rs gibi parametreler hesaplanarak farklı frekans değerlerine karşı olan değişimleri yorumlandı. Sonuç olarak elde edilen aygıtlar hem fotodiyot hem de anahtarlama elemanlarında kullanılabilecekleri görüldü.