Cd(1-x)Zn(x)S İnce Filmleri İçin Ohmic ve Schottky Kontaklar

Abstract

Bu çalışmada Ultrasonik Sprey Piroliz (USP) yöntemi ile üretilen n-tipi Cd(1-x)ZnxS (x=0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0) yarıiletken ince filmlerinin elektriksel özellikleri incelenmiştir. Cd(1-x)ZnxS ince filmlerinin akım-voltaj karakteristikleri ölçülmüştür. Bu ölçümler oda sıcaklığında ve karanlıkta -35 ile +35 Volt arasında değişen voltaj değerlerinde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ince filmlerin I-V karakteristikleri gümüş kontaklar için lineerdir. Bu lineerlikten gümüş kontakların Cd(1-x)ZnxS yarıiletken ince filmleri için ohmic kontak olduğu anlaşılmıştır. Cd(1-x)ZnxS ince filmlerinin elektriksel özdirençleri iki uç tekniği kullanılarak belirlenmiştir. Yapılan hesaplamalar sonucunda Cd(1-x)ZnxS ince filmlerinin elektriksel özdirenç değerlerinin 4,7 ve 11,4 Ω.cm arasında değiştiği hesaplanmıştır.

n-tipi Cd(1-x)ZnxS ince filmlerinin yüzeyleri üzerinde Yüksek Termal Vakum Buharlaştırma Yöntemi (High Thermal Vacuum Evaporation Technique) kullanılarak altın (Au) ile kaplanmıştır. Yapılan altın kontaklar oluşturularak hazırlanan filmler oda sıcaklığında ve karanlıkta -0,50 ile +0,95 Volt arasındaki değişen değerlerde akım voltaj karakteristikleri elde edilmiştir. Bu akım- voltaj değerlerinden yararlanılarak, altın’ın -0,50 ile +0,95 Volt arasında Metal(Au)/Yarıiletken(Cd0,2Zn0,8S) kontağı için Schottky kontak olduğu belirlenmiştir. Akımın ln değeri alınarak, voltaj değerlerine karşı grafiği çizilmiştir ve çizmiş olduğumuz grafikten idealite faktörü (n) elde edilmiştir. Au/Cd0,2Zn0,8S kontaktı için kapasitans-voltaj (C-V) ölçümleride alınmıştır. (1/C2 )’nin V’ye karşı grafiği çizilmiştir. Bu grafikten yararlanarak Schottky engelinin yüksekliği ve serbest taşıyıcı yük yoğunluğu hesaplanmıştır. Au/Cd0,2Zn0,8S yarıiletken ince filmi için, Schottky engel yüksekliği (EфM) 1,3 eV, serbest taşıyıcı yük yoğunluğu (Nd) 8,21x1019 cm-3 olarak bulunmuştur.

In this work, the electrical properties of n-type Cd(1-x)ZnxS (x=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0) thin films were produced by Ultrasonic Spray Pyrolysis (USP) method have been investigated. Current-Voltage characteristics of Cd(1-x)ZnxS thin films were measured. These measurements were performed by applying voltages between -35 and +35 Volts at room temperature in the dark. I-V characteristics of thin films were linear for silver contacts. Due to the linearity, silver contacts have been observed that they were ohmic contacts for Cd(1-x)ZnxS thin films. Electrical resistivities of Cd(1-x)ZnxS thin films have been determined using the two-probe technique. Electrical resistivities of Cd(1-x) Znx S thin films have been found to be between 4.7 and 11.4 Ω.cm. Surfaces of n-type Cd(1-x)ZnxS thin films were coated with gold (Au), by using High Thermal Vacuum Evaporation Technique. Current-voltage characteristics of Au/n-type Cd(1-x)ZnxS have been measured applying voltages between -0.50 and +0.95 volts at room temperature in the dark. By looking at current-voltage curves of Metal(Au)/Semiconductor(Cd(1-x)ZnxS) contact was a Schottky contact. From the plot of ln I versus Voltage (V), idealite factor (n) was obtained. In addition to that, Schottky barrier height was obtained from the plot of (1/C2 ) versus voltage (V). However, the number of free charge carriers was determined. The Schottky barrier height (EфM), and the number of free charge carriers (Nd) were found to be 1.3 eV and 8.21x1019 cm3 , respectively.