SnS TABANLI HETEROEKLEM YAPILARIN HAZIRLANMASI, GÜNEŞ HÜCRESİ VE FOTOSENSÖR ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Bu tez çalışmasında, p tipi yarıiletken özellik gösteren SnS tozunun, literatürde yer alan üretim tekniklerine göre nispeten daha düşük sıcaklıklarda farklı bir toz hazırlama yöntemiyle elde edilebileceği gösterildi. Laboratuvar ortamında sentezlenen SnS tozundan, termal buharlaştırma ile molibden kaplı ve kaplanmamış cam altlıklar üzerine büyütülerek SnS ince filmler üretildi. Molibden kaplı altlık üzerinde hazırlanan filmlerin kristalleşmelerinin amorf yapıdaki cam altlığa göre daha iyi olduğu görüldü. XRD ve Raman ölçümlerine göre her iki altlık üzerinde büyütülen ince filmler SnS2 ve Sn2S3 gibi yabancı fazları içermediği görüldü. Numunelerin optik analizleri sonucunda, 700 nm dalga boyunda ~ 8 x 104 cm-1 ’i aşan yüksek bir soğurma katsayısına sahip olduğu görüldü. Ayrıca, optik ve elektriksel ölçümler, SnS ince filmlerinin p-tipi yarıiletkenlik sergilediğini ve heteroeklem güneş pillerinde ve ~ 1.5 eV’ lik istenen bir yasak bant aralığına sahip kendi gücüyle çalışan fotodedektörlerde kullanılabileceğini göstermektedir. Ag/SnS/CdS/ITO/cam yapılı güneş pili için 1.5 mA/cm2 kısa devre akım yoğunluğu, 113 mV açık devre voltajı ve % 0.05 verim elde edildi. Hazırlanan kendinden beslemeli Ag/SnS/CdS/ITO/cam yapılı fotodedektörün açık/kapalı akım oranı, besleme olmaksızın ~ 28316 kadar yüksek olduğu ölçüldü. Öte yandan, kendinden beslemeli fotodetektör cihazının spesifik tespit (D) değerinin, substrat sıcaklığı ayarlanarak 1.2 x 108 ve 1.2 x 1011 Jones arasında ayarlanabileceği gösterildi. Besleme olmaksızın 15 mA/W kadar yüksek bir foto yanıt (R) elde edilmiştir.