Vanadyum oksit ince filmlerin optik sensörlerin algılama özelliklerine etkisi

Bu çalışmada, VOx arayüzün diyot ve sensör parametreleri üzerine etkisinin araştırılması Au/n-Si ve Au/VOx/n-Si örnekleri üretildi. İnce filmler, magnetron sıçratma sistemi kullanılarak büyütüldü. Cihazın yüzey morfolojisi SEM kullanılarak gözlemlendi ve XRD ve EDS kullanılarak yapısal karakterizasyon araştırıldı. Bu analizler, n-Si yüzeyinde homojen olarak kaplanmış VOx ince film olduğunu gösterdi. Au/VOx/n-Si/Au cihazının akım-gerilim (I-V), kapasitans-gerilim (C-V) ve iletkenlik-gerilim (G/ω-V) karakteristikleri 1 kHz ile 1 MHz frekans aralığında +4V ile -4V besleme voltajları arasında oda sıcaklığında ölçüldü. Deneysel sonuçlar, Au/VOx/n-Si/Au cihazının elektriksel özelliklerinin frekans ve bias gerilimi ile yakın bir ilişkisi olduğunu gösterdi. Cihazın kapasitans değeri VOx etkisi ile 2.5x10-9 F'den 4.5x10-9 F'ye yükseldi ve kapasitans artışı sonucunda dielektrik sabiti 3000'den 5000'e yükseldi. Ayrıca, her iki numune de 300 K-500 K sıcaklık aralığında 1 kHz-1 MHz frekans aralığında C-V ve G-V ölçümleri yapıldı ve aygıt performansının sıcaklığa bağlı olduğu anlaşıldı. Karşılaştırma için oluşturulmuş ve metal oksit yapısı VOx etkisi ile yüksek dielektrik katsayısına sahip bir aygıt olarak başarıyla kullanılabileceği gösterildi. Ayrıca, üretilen aygıtın beyaz ışığa ve 380 nm- 780 nm arasında değişen dalgaboylarındaki ışığa karşı duyarlılıkları ölçüldü. Özellikle 380-480 nm dalga boyu aralığındaVOx ara yüz malzemesinin etkisi ile foto akım (Iph) değeri arttı ve yine ara yüze malzemesinin etkisi ile ışığa karşı olan tepki özellikle de 480 nm dalga boyunda tepe noktasına ulaştı. Bütün sonuçlar ele alındığında, Vanadyum Oksit ara yüz malzemesinin yapının diyot parametrelerine pozitif yönde etki ettiği ve bu yapının iyi bir foto sensör olarak kullanılabileceği anlaşıldı.