ZnO nanoçubuk temelli schottky ve metal-yarıiletken-metal fotodedektörlerin üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu tez çalışması, LED uygulamaları, güneş pilleri, panel ekranlar gibi geniş uygulama alanları bulunan metal oksit yarıiletkenlerin özellikle fotodedektör ve nano yapılı fotodedektörlerin üretilmesi ve incelenmesini kapsamaktadır. Çalışmada, p-Si alttaş üzerine RF kopartma yöntemi kullanılarak ZnO çekirdekleyici tabaka kaplanmıştır. Çekirdekleyici tabaka üzerine hidrotermal yöntem kullanılarak 90 o C’de farklı molaritede (10 ve 20 mM) ve farklı sürelerde (2, 3 ve 4 saat) ZnO nanoçubuklar üretilmiştir. DC kopartma yöntemi ile alüminyum Schottky ve omik kontaklar elde edilmiştir. ZnO nanoçubukların SEM ölçümleri gerçekleştirilmiş ve üretim parametreleri değiştirilerek ZnO nanoçubukların morfolojik özellikleri incelenmiştir. 50 ve 100 mW/cm2 güneş ışığı ve besleme gerilimi (1, 5, 10 ve 15 V) altında Schottky fotodedektörler ve metal-yarıiletken-metal fotodedektörler için zamana bağlı akım (I(t)) ölçümleri gerçekleştirilmiştir. 50 ve 100 mW/cm2 ışık şiddeti numune üzerine düşürüldüğünde, akımın aniden arttığı ve doyuma ulaştığı, ışık kapatıldığında ise akımın ilk değerine ulaştığı gözlenmiştir. Fotodedektörlerin performansını etkileyen yükselme zamanı, alçalma zamanı, foto yanıt ve foto duyarlılık parametreleri hesaplanmıştır. Yükselme zamanı ve alçalma zamanının incelenen iki fotodedektör tipi için kıyaslaması yapılmıştır. Farklı molaritede (10 ve 20 mM) ve farklı sürelerde (2, 3 ve 4 saat) üretilen 6 numunenin, hesaplanan parametrelere göre Schottky ve metal-yarıiletken-metal fotodedektörleri için performansları ortaya çıkarılmaya çalışılmıştır.