Kimyasal banyo yöntemiyle elde edilen Cd1-xCoxS ince filmlerin bazı yapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada, II–VI grubu yarıiletkeni olan CdS ince filmlerinin bazı fiziksel özelliklerine kobalt katkısının etkisi araştırıldı. Cd1-xCoxS (0  x  0,1) ince filmleri kimyasal banyo yöntemiyle cam altlıklar üzerinde elde edildi. Bu filmlerin yapısal, elektriksel ve optik özellikleri araştırıldı. İnce filmlerin kalınlığı yaklaşık olarak 152–130 nm civarında olduğu belirlendi. X-ışını kırınım desenlerinden, elde edilen örneklerin kristal yapısının karışık faza sahip olduğu belirlendi. Kobalt katkısı ile örneklerin tane boyutunun yaklaşık 200 nm'den 100 nm'ye doğru azaldığı görüldü. Cd1-xCoxS ince filmlerinde katkı miktarı arttıkça örneklerin bileşim oranının bozulduğu belirlendi. Kobalt katkısının örneklerin optik geçirgenliğini %85'den %65 civarına azalttığı görüldü. Cd1-xCoxS ince filmlerinin kübik ve hegzagonal faza ait olan çift yasak bant aralığına sahip olduğu tespit edildi. Kübik faza ait olan bant aralığı kobalt katkısı ile 2,37 eV'tan 2,41 eV'a doğru artarken hegzagonal faza ait olan bant aralığı 2,97 eV'tan 2,88 eV'a doğru azaldı. Kobalt katkısı ile örneklerin özdirenci artarken taşıyıcı yoğunluğunun ve elektron hareketliliğinin azaldığı tespit edildi. Elde edilen filmlerin bir kısmı 473, 573 ve 673 K sıcaklığında ve 210–2 torr'luk vakum ortamında 20 dakika tavlandı. Tavlanan numunelerin x-ışını kırınım desenlerinde yeni bir pik görülmedi. Tavlanmış örneklerin kristal yapısının karışık faz olduğu belirlendi. Tavlamanın x = 0,075 ve x = 0,1 oranında Co katkılı örneklerin tane boyutunu değiştirmediği görüldü. Diğer örneklerin tane boyutu tavlama sonrası arttı. Tavlama ile örneklerin bileşim oranının iyileştiği tespit edildi. Tüm örneklerde kübik faza ait yasak band aralığı tavlama sonrası azalırken hegzagonal faza ait band aralığının arttığı görüldü. Tavlama sonrası örneklerin özdirenç değerleri azalırken taşıyıcı yoğunluğunun ve elektron hareketliliğinin arttığı belirlendi.