ÖZ
III-V yaniletkenlerin en yaygın kullanılanlarından InP, InP:Fe, GaAs, GaAs:Sn, GaAs:Te kristallerinin optik karakterizasyonu, fotolûminesans (PL) ve optik soğurma metodu kullanılarak gerçekleştirildi. EI-VI bileşik yarıiletkenlerden olan ve son zamanlarda mikro-elektronik teknolojisinde oldukça popüler olan n-tipi ve p-tipi ZnO kristallerinin hem elektriksel hem de optik karakterizasyonu, soğurma ve Hail metodu kullanılarak gerçekleştirildi.
InP:Fe kristalinde, PL spektrumlan 980 nm ışık altında ve karanlıkta alındı. 980 nm altında alınan PL spektrumlannm pik şiddeti karanlıkta elde edilen şiddet değerlerine göre artış gösterdiği gözlendi. Aynı işlemler katkılanmamış InP numunesinde de yapıldı, ancak aydınlatmanm PL şiddetine kayda değer bir etkisinin olmadığı gözlenildi. InP:Fe numunesinde PL şiddetinin artma sebebi olarak, Fe merkezleri 980 nm civarında soğurma yaptığından dolayı, 980 nm aydınlatma durumunda Fe merkezlerinin dolması şeklinde açıklandı. Fe merkezleri elektronlarla dolu olduğundan, PL ölçümü alınırken lazerle uyarma sonucunda rekombinasyona uğrayan elektronların geçeceği seviye olmadığı için ışımasız rekombinasyon ihtimali artacaktır. Bu ise Fe ya da ilişkili merkezlerinin ışımasız rekombinasyon merkezleri olduğunun oldukça kesin delili sayılmaktadır. GaAs:Sn ve GaAs:Te kristallerinde de aydınlatmanm etkisi hem 980 nm hem de 830 nm altında incelendi. PL şiddetindeki artışın GaAs:Sn kristalinde RC kusurundan, GaAs.Te kristalinde ise EL2 kusurundan kaynaklandığı sonucuna varıldı.
n-tipi ve p-tipi ZnO kristallerinde 10-320 K sıcaklık aralığında Hail olayı ölçümleri yapıldı. Hail katsayısı, taşıyıcı yoğunluğu, Hail mobilitesi ve özdirenç değerleri elde edildi, n-tipi olan as-grown numunede Hail katsayısı değerleri 180 K' den küçük sıcaklıklarda pozitif olması, numunede 180 K'nin altodaki sıcaklıklarda tip değişiminin olduğunu göstermektedir. Aktivasyon enerjileri Ey+9.62 meV, Ev+192.26 meV ve Ec-107.04 meV olan üç kusur seviyesi elde edildi. Bu tip dönüşümünün muhtemel bir açıklaması öne sürüldü. Vakum tavlama yapılmış numunede aktivasyon enerjileri Ey+9.39 meV ve Ec-46.57 meV olan iki seviye gözlendi, n-tipi ve p-tipi ZnO kristallerinde optik soğurma ölçümleri 10-320 K sıcaklık aralığında yapıldı. 372 nm (3.33 eV) dalga boyu civarında bir bant kenarı soğurması ve ayrıca yaklaşık 405 nm dalga boyu civarında da bir kusur soğurması gözlendi. Bu 405 nm dalga boyu civarında gözlenilen soğurma, yaklaşık 600 °C de vakum tavlama ile hemen hemen yok olmaktadır. Bu soğurma olayı için bir model geliştirildi.
0 yorum:
Yorum Gönder