ABSTRACT CHARACTERIZATION OF CdS THIN FILMS AND SCHOTTKY BARRIER DIODES KORKMAZ, SİBEL M.Sc, Department of Physics Supervisor: Prof. Dr. Çiğdem Erçelebi September 2005, 81 pages. CdS thin films were deposited by thermal evaporation method onto glass substrates without any doping. As a result of the structural and electrical investigation it was found that CdS thin films were of the polycrystalline structure and n-type; and of the transmission analysis optical band gap was found to be around 2.4 eV. Temperature dependent conductivity measurements were carried out in the range of 180 K-400 K. The dominant conduction mechanism is identified as tunnelling between 180 K-230 K and thermionic emission between 270 K and 400 K. To produce Schottky devices, CdS thin films were deposited onto the tin-oxide and indium-tin-oxide coated glasses, by the same method. Gold, platinum, carbon and gold paste were used as metal front contact in these devices. The area of these contacts were about 8xl0-3 cm2. Temperature dependent current-voltage measurements between 200 K and 350 K, room tempera ture current-voltage measurements, capacitance-voltage measurement in the frequency range 1 kHz - 1 MHz and photoresponse measurements were carried out for the charac terization of these diodes. Ideality factor of the produced Schottky devices were found ivto be at least 1.5, at room temperature. Dominant current transport mechanism in the diodes with gold contacts was determined to be tunnelling from the temperature dependent current voltage analysis. Donor concentration was calculated to be about 1024 m~3 from the voltage dependent capacitance measurement. Keywords: Schottky, CdS, thin film

ÖZ CdS ince filmlerin ve schottky bariyer diyotlarin KARAKTERİZASYONU KORKMAZ, SİBEL Yüksek Lisans, Fizik Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Çiğdem Erçelebi Eylül 2005, 81 sayfa. CdS ince filmleri, termal buharlaştırma yöntemiyle hiç bir katkılama yapılmadan cam tabanlar üzerine büyütülmüştür. Yapısal ve elektriksel incelemelerin sonucunda CdS ince filmlerin çoklu kristal yapıda ve n tipi olduğu; optik geçirgenlik analizinden de optik band aralığının 2.4 eV civarında olduğu bulunmuştur. Sıcaklık bağımlı iletkenlik ölçümleri 180 K - 400 K aralığında yapılmıştır. Bu ölçümlerden baskın iletim mekaniz masının 180 K ile 230 K arasında tünelleme, 270 K ile 400 K arasında termal emisyon olduğu tespit edilmiştir. Schottky aygıtı üretmek amacıyla CdS ince filmleri kalay- oksit ve indiyum-kalay-oksit kaplı cam tabanlar üzerine büyütülmüştür. Bu aygıtlarda önkontak olarak altın, platin, karbon ve altın pasta kullanılmıştır. Bu kontakların alanı yaklaşık 8xl0-3 cm2 olarak belirlenmiştir. Bu diyotlarm karakterizasyonu için 200 K ile 350 K arasında sıcaklık bağımlı akım-voltaj ölçümleri, oda sıcaklığında akım-voltaj ölçümleri, 1 kHz - 1 MHz frekans aralığında sığa- voltaj ölçümleri ve foto tepki ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen Schottky aygıtlarının idealite faktörlerinin oda sıcaklığında en az 1.5 olduğu bulunmuştur. Sıcaklık bağımlı akım voltaj analizinden altınla yapılan diyotlarda baskın akım mekanizmasının tünelleme olduğu belirlenmiştir. Voltaj bağımlı visığa ölçümlerinden donor konsantrasyonunun 1024 m 3 civarında olduğu hesaplanmış tır. Anahtar Kelimeler: Schottky, CdS, ince film vıı

95