n-Si ve PET alttaşlar üzerine RF-kaplanan GZO ince filmlere tavlama sıcaklığının etkileri

Nihan AKIN SÖNMEZ, Meltem DÖNMEZ, Buse CÖMERT, Tarık ASAR, Barış KINACI, Süleyman ÖZÇELİK
110 16

Öz


Bu çalışmada, oda koşullarında 200 W güç değerinde n-Si ve PET alttaşlar üzerine RF-kaplanan GZO ince filmler üzerine ısıl tavlama işleminin etkileri sistematik olarak incelendi. n-Si alttaş üzerine kaplanan ince film atmosferik basınç altında hava ortamında 100 - 600 °C sıcaklık aralığında 1’er saat CTA ile tavlandı. PET alttaşın 300 °C tavlama sıcaklığında formunun bozulmasından dolayı 100 ve 200 °C’de tavlanan esnek filmlerin UV-Vis ölçümleri değerlendirildi. Filmlerin yasak enerji aralıkları sırası ile 3.10 ve 3.30 eV olarak bulundu. Si üzerine büyütülen GZO filmlerin XRD analizlerinden hegzagonal wurtzite yapıda c-yönelimli olarak büyüdüğü belirlendi. En yüksek yasak enerji aralığına sahip, 200 °C’de tavlanan esnek GZO filminden UV sensör fabrikasyonu yapıldı. Üretilen sönsörün UV-ışık duyarlılığı, aydınlık (l=365 nm) ve karanlık koşullarda I-V ölçümleriyle belirlendi. Esnek sensörün 2V’taki foto-duyarlılığı 8.07 olarak bulundu.


Anahtar kelimeler


Galyum Katkılı Çinko Oksit, Tavlama, UV Sensör.

Tam metin:

PDF


Referanslar


Manouni A. El., Manjon F.J., Perales M., Mollar M., Mari B., Lopez M.C., Ramos Barrado J.R., Effect of thermal annealing on ZnO: Al thin films grown by spray pyrolysis, Superlatt. Microstruct. 42, 134-139, 2007.

Akin N., Baskose U.C., Kinaci B., Cakmak M., Ozcelik S., AZO thin film-based UV sensors: effects of RF power on the films, Appl. Phys. A. 119, 965-970, 2015.

Gong L., Lu J., Ye Z., Transparent and conductive Ga-doped ZnO films grown by RF magnetron sputtering on polycarbonate substrates, Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 94, 937-941, 2010.

Kao J.Y., Hsu C.Y., Chen G.C., Wen D.C., The characteristics of transparent conducting Al-doped zinc oxide thin films deposited on polymer substrates, J Mater Sci: Mater Electron, 23, 1352-1360, 2012.

Lee J., Lee D., Lim D., Yang K., Structural, electrical and optical properties of ZnO: Al films deposited on flexible organic substrates for solar cell applications, Thin Solid Films, 515, 6094-6098, 2007.

Wang X., Zeng X., Huang D., Zhang X., Li Q., The properties of Al doped ZnO thin films deposited on various substrate materials by RF magnetron sputtering, J Mater Sci: Mater Electron, 23, 1580-1586, 2012.

Hao X., Ma J., Zhang D., Yang T., Ma H., Yang Y., Cheng C., Huang J., Thickness dependence of structural, optical and electrical properties of ZnO: Al films prepared on flexible substrates, Appl. Surf. Sci., 183, 137-142, 2001.

Kim J.M., Thiyagarajan P., Rhee S.W., Deposition of Al-doped ZnO films on polyethylene naphthalate substrate with radio frequency magnetron sputtering, Thin Solid Films, 518, 5860-5865, 2010.

Panda S.K., Jacob C., Preparation of transparent ZnO thin films and their application in UV sensor devices, Solid-State Electronics, 73, 44-50, 2012.

Comert B., Akin N., Donmez M., Saglam S., Ozcelik S., Titanium Dioxide Thin Films as Methane Gas Sensors, IEEE Sensors Journal, 16, 8890-8896, 2016.

Akin N., Kinaci B., Ozen Y., Ozcelik S., Influence of RF power on the opto-electrical and structural properties of gallium-doped zinc oxide thin films, J Mater Sci: Mater Electron, 28, 7376-7384, 2017.

Klug H.P., Alexander L.E., X-ray Diffraction Procedures, Wiley, New York. (1974).

Sengupta J., Sahoo R.K., Mukherjee C.D., Effect of annealing on the structural, topographical and optical properties of sol–gel derived ZnO and AZO thin films. Materials Letters, 83, 84-87, 2012.

Tsay C.Y., Wu C.W., Lei C.M., Chen F.S., Lin C.K., Microstructural and optical properties of Ga-doped ZnO semiconductor thin films prepared by sol–gel process, Thin Solid Films, 519(5), 1516-1520, 2010.

Park S.M., Ikegami T., Ebihara K., Effects of substrate temperature on the properties of Ga-doped ZnO by pulsed laser deposition, Thin Solid Films, 513(1), 90-94, 2006.

Rao T.P., Kumar M.S., Hussain N.S., Effects of thickness and atmospheric annealing on structural, electrical and optical properties of GZO thin films by spray pyrolysis, Journal of Alloys and Compounds, 541, 495-504, 2012.

Gonçalves G., Elangovan E., Barquinha P., Pereira L., Martins R., Fortunato E., Influence of post-annealing temperature on the properties exhibited by ITO, IZO and GZO thin films, Thin Solid Films, 515(24), 8562-8566, 2007.

Huafu Z., Chengxin L., Hanfa L., Changkun Y., Influence of the sputtering pressure on the properties of transparent conducting zirconium doped zinc oxide films prepared by RF magnetron sputtering, J. Semicond., 30 41-44, 2009.

Zhong A., Tan J., Huang H., Chen S., Wang M., Xu S., Thickness effect on the evolution of morphology and optical properties of ZnO films, App. Surf. Sci. 257, 4051-4055, 2011.

Hu Z.Q., Deng H., Xie J., Li Y., Zu X.T., Ultraviolet photoconductive detector based on Al doped ZnO films prepared by sol-gel method, App. Surf. Sci. 253, 476-479, 2006.

Mohite S.V., Rajpure K.Y., Synthesis and characteriztion of Sb doped ZnO thin films for photodetector application, Optical Materials 36, 833-838, 2014.




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.