Chemically specific dynamic characterization of photovoltaic and photoconductivity effects of nanostructures by x-ray photoelectron spectroscopy

X-Işını Fotoelectron Spektroskopisi, yüzeylerin kimsalar analizi için bilinen ve yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu tez çalışmasında, nano-yapılandırılmış malzemelerin fotovoltaik ve fotoiletkenlik özelliklerinin X-Işını Fotoelektron Spektrası üzerindeki etkilerinin karakterizasyonu çalışılmıştır. Bu teknik, X-Işını Fotoelektron Spektroskopisinin kimyasal özgüllüğü ile yüzey fotovoltaj spektrokopisinin gücünü birleştirip, aynı zamanda static veya dinamik aydınlatma altında fotoiletkenliği karakterize edebilmeyide mümkün kılabilmektedir. X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi ile elde edilen spektrumu niceliksek olarak tanımlayan bir teorik model de oluşturulmuştur. Bu çalışmada, oluşturulmuş olan model,eşbenzer- ve farklı birleşme noktası olan güneş pilleri, metal ve yarıiletken substratlar üzerinde CdS nanoparçacıklar ve silikon-karbon nanotüp sistemleri gibi bir çok farklı numune sistemlerinde denenmiştir. Nanoyapılandırılmış bir sistemde fotovoltaj dağılımını karakterizeetmek için kısmı kristallendirilmiş a-Si/c-Si güneş hücresi üretilmiştir. Nano-boyuttaki bir sistemde fotoilenkenlik ve fotovoltaik özellikleri aynı anda karakterize etmek için CdS nanoparçacıkları sıvı faz dan sentezlenmiştir. Çok duvarlı ve tek duvarlı karbon nanotüpler filmer farklı substratlar üzerinde X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi ile karakterize edilmiştir. Numunelerin ve güneş pillerinin yapısal karakterizasyonu için Enerji Dispersiv Spektroskopisi, Küçük Açışı X-Işını Spektrokopisi, Taramalı Elektron Mikroskopisi, X-Işını Kırılım Ölçer, Raman Mikroskopisi gibi çeşitli teknikler kullanılmıştır.