Structural and optical characterization of cadmium zinc tellerium thin films used in cadmium zinc tellerium radiation detectors

Kadmiyum Çinko Tellür (CZT) ince filmlerin mikro yapısal ve morfolojiksel karakterizasyonu detaylı olarak incelendi. CZT ince filmler cam alt taşlar üzerine 200, 300 and 400 °C' de radyo frekans magnetron püskürtme yöntemiyle üretildi. Üretilen filmler 200, 300 ve 450 °C' de atmosferik basınçta N2 ve karışık N2H2 ortamında bir saat süre ile tavlandı. X-Işınları Kırınımı (XRD), Enerji Dağınımlı X-Işınları Spektroskopisi (EDS), Tarayıcı Electron Mikroskopisi (SEM), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM), X-Işınları Foto Elektron Spektroskopisi (XPS) ve UV geçirim spektroskopisi ölçümleri yapıldı. Tavlanmayan filmlerde çoğunlukla amorf yapı gözlenirken, XRD ölçümleri tavlanmış CZT filmlerin kübik yönelimli (111), (220) ve (311) polikristal yapıya sahip olduğunu göstermektedir. Aynı zamanda büyütme ve tavlama sıcaklıklarının ince filmlerin yapısal kompozisyonu üzerindeki etkisi tartışılmıştır. EDS analizi kaynağın ve ince filmlerin kimyasal bileşimlerini araştırmak için kullanılmıştır. SEM yüzey morfolojisi için kullanılmıştır. Tavlama ve büyütme sıcaklığının CZT ince film yapısı ve morfolojisinin değişimi üzerinde belirgin bir etkisinin olduğu gözlenmiştir. AFM, çeşitli büyütme ve tavlama sıcaklıkları altında üretilen CZT ince filmlerin pürüzlüğünü incelemek için kullanılmıştır. XPS ölçümleri filmlerin kimyasal bileşimini anlamak amacıyla derinlik görüntü modunda yapılmıştır. Son olarak, transmisyon ölçümleri örneklerin bant aralıklarını belirlemek için yapılmıştır. En iyi CZT filmlerin büyütüldüğü en uygun şartlar belirlenmiştir.