ZnSe/Si HETEROEKLEM YAPININ FOTOELEKTRİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Abstract

ZnSe/Si Hetero eklem yapı, n-tipi silisyum (Si) alttaş üzerine çinko selenit (ZnSe) ince filmin termal buharlaştırma tekniği kullanılarak kaplanmasıyla üretilmiştir. Üretilen filmin yapısal, elektriksel ve optik özellikleri, x-ışınları kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve UV-vis spektrofotometre yardımıyla incelenmiştir. XRD ve SEM analizleri ZnSe ince filmin Si alttaş üzerini kaplayacak şekilde ve poli kristal yapıda olduğunu göstermektedir. ZnSe ince filmin yüzeyi üzerinde 5 farklı bölgede gerçekleştirilen EDX analizine göre yapının %51 Zn ve %49 Se elemental bileşim dağılımına sahip olduğu sonucuna varılmıştır.  ZnSe ince film kalınlığı 200 nm olarak ölçüldü. Yasak enerji bant aralığı yaklaşıkça 2,86 eV olarak hesaplandı. Üretilen yapının elektriksel parametreleri hem standart yöntem hem de Cheung-Cheung yöntemiyle elde edildi. Bariyer yüksekliği 0,74 eV, idealite faktörü 1,26 ve seri direnç 5,1 kΩ olarak belirlendi. Ayrıca, hetero eklem yapının dalga boyuna bağlı foto tepki ölçümleri gerçekleştirildi. 

Keywords

• ZnSe,Heteroeklem,Si,Fotoelektrik özellikler,Termal buharlaşma

References

1. 1. Cheung, S.K., Cheung, N.W. (1986) Extraction of Schottky diode parameters from forward current voltage characteristics, Applied Physics Letters, 49, 85-87 doi.org/10.1063/1.97359
2. 2. Cullity, B.D. (1978) Elements of X-Ray Diffraction, Addison-Wesley, Reading, MA
3. 3. Gonzalez, A.P.P., Lora, H.G.C., Carreno, L.D.L., Martinez, H.M., Salcedo, N.J.T. (2014) Physical properties of ZnSe thin films deposited on glass and silicon substrates, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 75, 713-725. doi:10.1016/j.jpcs.2014.01.012
4. 4. Güzeldir, B., Sağlam, M., Ateş, A. (2010) Analysis of the electrical characteristics of Zn/ZnSe/n-Si/Au–Sb structure fabricated using SILAR method as a function of temperature, Journal of Alloys and Compounds, 506, 388-394. doi:10.1016/j.jallcom.2010.07.013
5. 5. Milnes, A.G., Feucht, D. L. (1972) Heterojunctions and Metal- Semiconductor Junctions, Academic Press, New York and London.
6. 6. Rhoderick, E.H., Williams, R.H. (1988) Metal-Semiconductor Contacts, 2.nd eddition, Oxford, London
7. 7. Orosel, D., Leynaud, O., Balog, P., Jansen, M. (2004) Pressure–temperature phase diagram of SeO2. Characterization of new phases, Journal of Solid State Chemistry, 177, 1631–1638, doi:10.1016/j.jssc.2003.12.028
8. 8. Park, G.D., Lee, J.H., Kang, Y.C. (2016) Superior Na-ion storage properties of high aspect ratio SnSe nanoplates prepared by a spray pyrolysis process, Nanoscale, 8, 11889-11896, doi:10.1039/C6NR01152G

9. 9. Salih, A.T., Najim, A.A., Muhi, M.A.H., Gbashi, K.R. (2017) Single-material multilayer ZnS as anti-reflective coating for solar cell applications, Optics Communications, 388, 84-89 doi:10.1016/j.optcom.2016.12.035
10. 10. Sze, S.M. (1981) Physics of Semiconductor Devices, John Wiley & Sons, New York
11. 11. Yokoyama, M., Chen, N.T., Ueng, H.Y. (2000) Growth and characterization of ZnSe on Si by atomic layer epitaxy, Journal of Crystal Growth, 212, 97-102 doi:10.1016/S0022-0248(00)00004-X
12. 12. Yudar, H.H., Pat, S., Korkmaz, Ş., Özen, S., Şenay, V. (2017) Zn/ZnSe thin films deposition by RF magnetron sputtering, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 28, 2833-2837 doi:10.1007/s10854-016-5866-6
13. 13. Kaplan, H.K., Akay, S.K., Ahmetoğlu, M. (2018) Photoelectrical properties of fabricated ZnS/Si heterojunction device using thermionic vacuum arc method, Superlattices and Microstructures, 120, 402-409 doi:10.1016/j.spmi.2018.05.055