Üç bileşenli metal oksit esaslı fotosensörlerin üretilmesi

Hazırlanan Al/(CdO:ZnO:NiO:Ti)/p-Si (5:2:2:1) fotodiyotun elektrik ve optik özellikleri; karanlık ile 100 mW/cm2 aydınlatma şiddeti altında ±4V aralığında incelendi. Temel elektrik parametrelerden idealite faktörü (n), ters-beslem doyma akımı (Io), metal/yarıiletken arayüzeyinde oluşan engel yüksekliği (Bo), seri/kısa devre dirençleri (Rs, Rsh) ve doğrultma oranı (RR=IF/IR (±4V)) termiyonik emisyon (TE) teorisi baz alınarak hesaplandı. Bir fotodiyotun performansını önemli ölçüde etkileyen arayüzey durumlarının enerjiye bağlı dağılım (Nss-(Ess-Ev)) ve voltaja bağlı rezistans (Ri) profilleri de sırasıyla Card-Rhoderick ve Ohm yasası kullanılarak elde edildi. Bu temel elektriksel parametrelerden n, RS ve ФB değerleri; Norde ve Cheung fonksiyonlarından da elde edilerek TE teorisinden elde edilenlerle ve mevcut literatürle kıyaslandı. Bir fotodiyotun ışığa bağlı duyarlılığını belirleyen optik parametrelerden foto-duyarlılık (S), foto-tepki (R) ve foto-dedektivity (D*) değerleri voltaja bağlı olarak elde edildi. Elde edilen sonuçlar, hazırlanan fotodiyotun iyi bir doğrultma özelliğine sahip olduğu ve aydınlatma şiddetine oldukça duyarlı olduğu ve dolayısıyla fotodiyot, güneş pili ve diğer optik uygulamalarda klasik metal/yalıtkan/yarıiletken (MIS) fotodiyotlar yerine başarıyla kullanılabileceğini göstermiştir. ln(IF)-ln(VF) eğrileri; düşük, orta ve yüksek voltajlara karşılık gelen farklı eğimli üç lineer bölge sergiledikleri ve bu eğimler kullanılarak akım-iletiminde Ohmik, uzay-yükü sınırlı akım (SCLC) ve tuzak-yükü sınırlı akım (TCLC) mekanizmalarından hangisinin etkin olduğu belirlendi.