Bu çalışma, termal buharlaştırma yöntemiyle üretilen Cu₂ZnSnSe₄ ince filmlerin yapısal, elektriksel ve optik özellikleri üzerine tavlama işleminin etkilerini araştırmayı amaçlamaktadır. SEM-EDAX, XRD ve Raman analizlerinden elde edilen sonuçlar, CZTSe ince filmlerin başarılı bir şekilde üretildiğini ortaya koymuştur. Tavlama sıcaklığına bağlı olarak, tane boyutunda artış ve küresel şekilli tanelerden çubuk biçimli yapılara doğru bir morfolojik dönüşüm gözlemlenmiştir. Oda sıcaklığındaki özdirencin, artan tavlama sıcaklığı ile birlikte azaldığı belirlenmiş; bu değerler sırasıyla 400 °C, 500 °C ve 600 °C'de tavlanan filmler için 44,10 Ω-cm, 2,61 Ω-cm ve 3,08 Ω-cm olarak ölçülmüştür. Aynı örnekler için Hall etkisi ölçümleriyle elde edilen taşıyıcı yoğunlukları sırasıyla 5,13×10¹⁵ cm⁻³, 3,07×10¹⁷ cm⁻³ ve 1,09×10¹⁷ cm⁻³ olup, tüm örneklerde p-tipi iletkenlik gözlemlenmiştir. Tavlanmamış ve tavlanmış ince filmler sırasıyla 1,98 eV, 1,78 eV, 1,35 eV ve 1,65 eV optik bant aralığı değerleri sergilemiştir.
Pamukkale University- Scientific Research Project Center (PAU-BAP)- Project number 2013FBE021.
This study aims to explore the effects of annealing on the structural, electrical, and optical properties of Cu₂ZnSnSe₄ thin films fabricated by thermal evaporation. Results obtained from SEM equipped with EDAX, XRD, and Raman analysis revealed that CZTSe thin films were successfully obtained. Depending on the annealing temperature, increasing grain size and shifting from spherically shaped grains to rod-shaped particles were observed. The room temperature resistivity decreased with increasing annealing temperature, exhibiting values of 44.10 Ω-cm, 2.61 Ω-cm, and 3.08 Ω-cm for films annealed at 400 °C, 500 °C, and 600 °C, respectively. Carrier concentrations of the same samples obtained from Hall Effect measurements were observed as 5.13x1015 cm-3, 3.07x1017 cm-3, and 1.09x1017 cm-3 with p-type conductivity. The as-deposited and annealed thin films exhibited optical band gap values of 1.98 eV, 1.78 eV, 1.35 eV, and 1.65 eV, respectively.
Pamukkale University- Scientific Research Project Center (PAU-BAP)- Project number 2013FBE021.
Pamukkale University- Scientific Research Project Center (PAU-BAP)- Project number 2013FBE021.
This study was financially supported by Pamukkale University - Scientific Research Project Center (PAU-BAP) with the project number 2013FBE021.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Structural Properties of Condensed Matter, Condensed Matter Physics (Other) |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Project Number | Pamukkale University- Scientific Research Project Center (PAU-BAP)- Project number 2013FBE021. |
Publication Date | August 25, 2025 |
Submission Date | April 11, 2025 |
Acceptance Date | July 1, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 Volume: 29 Issue: 2 |
e-ISSN :1308-6529
Linking ISSN (ISSN-L): 1300-7688
All published articles in the journal can be accessed free of charge and are open access under the Creative Commons CC BY-NC (Attribution-NonCommercial) license. All authors and other journal users are deemed to have accepted this situation. Click here to access detailed information about the CC BY-NC license.