GaSe ve GaSe:Cd yarı iletkeninin büyütülmesi,yapısal, optik ve elektriksel özeliklerinin incelenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: AFSOUN ASHKHASI

Danışman: Bekir Gürbulak

Özet:

GaSe güneş pilleri, kızıl ötesi dedektörler ve dönüştürücüler gibi çeşitli teknolojik uygulamalarda gelecek vaat etmektedir. Bu malzeme üzerine olan ilgi gün geçtikçe artmakladır. Bu çalışmada GaSe ve GaSe:Cd yarıiletken bileşikleri modifiye Bridgman-Stockbarger metoduyla büyütülmüştür, büyütülen yarıiletkenlerin yapısal elektrik ve optik özellikleri incelenmiştir. Numunelerin yapısal, morfolojik ve kompozisyon özellikleri XRD, SEM, AFM ve EDAX teknikleri kullanılarak gerçekleştirildi. XRD sonuçları, büyütülen numunelerin hekzagonal kristal yapıya sahip olduklarını ve Cd katkılamanın pik şiddetlerini düşürdüğünü gösterdi. XRD sonuçları kullanılarak, numunelerin örgü parametreleri a=b= 3,749 Å ve c=15,907 Å olarak hesaplandı. SEM ve AFM sonuçlarından, ortalama tanecik büyüklüğünün ve numunelerin homojen olduğu gözlenmiştir ve EDAX tekniği numunelerde Ga,Se ve Cd elementleri tespit edilmiştir. Elektriksel ölçüler yardımıyla numunelerin manyetorezistans katsayısı, taşıyıcı yoğunluğu, Hall katsayısı, mobilite ve elektriksel özdirenç değerleri hesaplandı ve bu niceliklerin sıcaklığa bağlı değişimleri incelendi. Daha sonra, Au-Ge/p-GaSe:Cd diyodun akım-voltaj (I-V) karakteristikleri 40-360 K sıcaklık aralığında 10 K 'lik adımlarla alınmıştır. ln(I)–V grafiğinden hesaplanan engel yüksekliği azalan sıcaklıkla azaldığı, idealite faktörlerinin de arttığı görülmüştür. Bu değişim metal yarıiletken arayüzeylerde engel yüksekliğinin Gaussian dağılıma sahip olduğu varsayılarak açıklanmıştır. Numunelerin sıcaklığa bağlı optik soğurma ölçüleri 10-320 K sıcaklık aralığında, 10 K 'lik adımlarla alınmıştır. Eksiton ve yasak enerji aralığının sıcaklığa bağlı değişimi incelenmiştir. Yapıya katkılanan Cd elementi GaSe numunelerin optik soğurma şiddetini artırdığı görülmüştür. Tavlama işlemi ile numunelerde soğurma şiddetinin azaldığı ve yasak enerji aralığı artığı belirlenmiştir.