Research Article

Metal Oksit ve Organik Bazlı Çoklu Heteroeklemin Yapısal ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi

Volume: 12 Number: 1 June 15, 2022
EN TR

Metal Oksit ve Organik Bazlı Çoklu Heteroeklemin Yapısal ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, yarıiletken metal oksit ZnO bileşiği elektrokimyasal kaplama yöntemi kullanılarak cam/ITO üzerine büyütülmüştür. Daha sonra C24H12 organik yarıiletken katmanı termal buharlaştırma yöntemiyle cam/ITO/ZnO ekleminin üzerine kaplanmıştır ve cam/ITO/ZnO/C24H12 çoklu heteroeklemi üretilmiştir. Üretilen tabakaların yüzeysel analizi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılmış, ZnO tabakasının nanopul (nanoflake) ve nanoçubuk, C24H12 tabakasının nanotel şeklinde büyüdüğü görülmüştür. Ayrıca ZnO tabakasının elementel dağılımı Enerji dağılımlı X-ray spektroskopisi (EDS) ile incelenmiş, Zn ve O elementlerinin tabaka içerisinde homojen bir dağılım sergiledikleri görülmüştür. ±1.5V uygulama potansiyeli aralığında karanlık ve 100mW/cm2 ışık şiddeti altında Ag/ITO/ZnO/C24H12/Ag çoklu heteroekleminin elektriksel özellikleri karakterize edilmiş. Karanlik ortamda, seri direnç (Rs), diyot idealite faktörü (n), engel yüksekliği (∅_b), ters doyma akımı (I0) sırasıyla ≈104Ω, 7.5-6.5, 0.647 eV ve 5,7E-7 A değerlerini almışken, 100mW/cm2 ışık şiddeti altında bu değerlerin sırasıyla ≈103Ω, 6.5-1.3, 0.914 eV ve 1.9E-11 A olduğu görülmüştür. Çoklu heteroeklemin fotoiletkenlik mekanizması için önemli parametreler olan fotoakım (Iph), fotoduyarlılık (R) ve fotohassasiyet (S) değerleri ileri besleme altında farklı voltaj değerlerinde belirlenmiştir. Ayrıca çoklu heteroeklemin fotovoltaik parametreleri hesaplanmış ve dolum faktörü FF’nin 0.56 olduğu görülmüştür. Tüm bu analizler sonucunda ürettiğimiz Ag/ITO/ZnO/C24H12/Ag çoklu heteroeklemin fotodiyot ve fotovoltaik davranış sergilediği görülmüştür.

Keywords

Fotodiyot, Çoklu heteroeklem, Hibrit heteroeklem, ZnO, C24H12, I-V karakterizasyon

References

  1. Al-Ta’ii, H. M. J., Periasamy, V., and Amin, Y. M., (2016). Electronic Characterization of Au/DNA/ITO Metal-Semiconductor-Metal Diode and Its Application as a Radiation Sensor. Plos One, 11(1), e0145423. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0145423
  2. Aldemir, D. A., Kökce, A., ve Özdemir, A. F., (2017). Schottky diyot parametrelerini belirlemede kullanılan metotların geniş bir sıcaklık aralığı için kıyaslanması. SAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 1-1. https://doi.org/10.16984/saufenbilder.279996
  3. Allison, J., (1990). Electronic Engineering Semiconductors and Devices. London, England: McGraw-Hill College
  4. Aslan, N., Kurt, M. Ş., and Koç, M. M., (2022). Morpho-structural and optoelectronic properties of diamond like carbon–germanium (DLC-Ge) composite thin films produced by magnetron sputtering. Optical Materials, 126, 112229.
  5. Bartesaghi, D., Pérez, I. D. C., Kniepert, J., Roland, S., Turbiez, M., Neher, D., and Koster, L. J. A., (2015). Competition between recombination and extraction of free charges determines the fill factor of organic solar cells. Nature Communications, 6(1), 7083. https://doi.org/10.1038/ncomms8083
  6. Chandrappa, K. G., & Venkatesha, T. V., (2012). Electrochemical synthesis and photocatalytic property of zinc oxide nanoparticles. Nano-Micro Letters, 4(1), 14-24.
  7. Chen, L., Puniredd, S. R., Tan, Y.-Z., Baumgarten, M., Zschieschang, U., Enkelmann, V., Pisula, W., Feng, X., Klauk, H., & Müllen, K., (2012). Hexathienocoronenes: synthesis and self-organization. Journal of the American Chemical Society, 134(43), 17869-17872.
  8. Cheung, S. K., and Cheung, N. W., (1986). Extraction of Schottky diode parameters from forward current‐voltage characteristics. Applied Physics Letters, 49(2), 85-87. https://doi.org/10.1063/1.97359
  9. Chrissanthopoulos, A., Baskoutas, S., Bouropoulos, N., Dracopoulos, V., Poulopoulos, P., and Yannopoulos, S., (2011). Synthesis and characterization of ZnO/NiO p–n heterojunctions: ZnO nanorods grown on NiO thin film by thermal evaporation. Photonics and Nanostructures-Fundamentals and Applications, 9(2), 132-139.
  10. Coşkun, B., Mensah-Darkwa, K., Soylu, M., Al-Sehemi, A. G., Dere, A., Al-Ghamdi, A., Gupta, R., and Yakuphanoglu, F., (2018). Optoelectrical properties of Al/p-Si/Fe: N doped ZnO/Al diodes. Thin solid films, 653, 236-248.
APA
Aktaş, S., & Ünal, F. (2022). Metal Oksit ve Organik Bazlı Çoklu Heteroeklemin Yapısal ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 12(1), 508-520. https://doi.org/10.31466/kfbd.1103586
AMA
1.Aktaş S, Ünal F. Metal Oksit ve Organik Bazlı Çoklu Heteroeklemin Yapısal ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi. KFBD. 2022;12(1):508-520. doi:10.31466/kfbd.1103586
Chicago
Aktaş, Sitki, and Fatih Ünal. 2022. “Metal Oksit Ve Organik Bazlı Çoklu Heteroeklemin Yapısal Ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 12 (1): 508-20. https://doi.org/10.31466/kfbd.1103586.
EndNote
Aktaş S, Ünal F (June 1, 2022) Metal Oksit ve Organik Bazlı Çoklu Heteroeklemin Yapısal ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 12 1 508–520.
IEEE
[1]S. Aktaş and F. Ünal, “Metal Oksit ve Organik Bazlı Çoklu Heteroeklemin Yapısal ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi”, KFBD, vol. 12, no. 1, pp. 508–520, June 2022, doi: 10.31466/kfbd.1103586.
ISNAD
Aktaş, Sitki - Ünal, Fatih. “Metal Oksit Ve Organik Bazlı Çoklu Heteroeklemin Yapısal Ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 12/1 (June 1, 2022): 508-520. https://doi.org/10.31466/kfbd.1103586.
JAMA
1.Aktaş S, Ünal F. Metal Oksit ve Organik Bazlı Çoklu Heteroeklemin Yapısal ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi. KFBD. 2022;12:508–520.
MLA
Aktaş, Sitki, and Fatih Ünal. “Metal Oksit Ve Organik Bazlı Çoklu Heteroeklemin Yapısal Ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, vol. 12, no. 1, June 2022, pp. 508-20, doi:10.31466/kfbd.1103586.
Vancouver
1.Sitki Aktaş, Fatih Ünal. Metal Oksit ve Organik Bazlı Çoklu Heteroeklemin Yapısal ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi. KFBD. 2022 Jun. 1;12(1):508-20. doi:10.31466/kfbd.1103586