TlGa(SxSe1-x)2 (0 ≤ x ≤ 1) amorf yarıiletken ince filmlerinin doğrusal olmayan optik özelliklerinin incelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, FİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: TÜRKAN DİNÇBAY

Danışman: Ahmet Karatay

Özet:

Tez çalışmasında, TlGa(SxSe1-x)2 (0≤ x ≤1) yarıiletken kristallerinin farklı orandaki karışımlarından üretilen ince filmlerin, sabit film kalınlığında doğrusal olmayan soğurma özellikleri deneysel yöntem ve teorik model ile araştırılmıştır. Isısal buharlaştırma sistemi ile vakum ortamında üretilen ince filmlerin kalınlığı spektroskopik elipsometre ile 80 nm olarak ölçülmüştür. X-ışını difraktomertesi (XRD) kullanılarak yapılan ölçümlerde ince filmlerin amorf yapıda olduğu bulunmuştur. UV-VIS spektrometresi kullanılarak alınan veriler ile çizilen doğrusal soğurma spektrumundan, amorf yarıiletken ince filmlerin enerji bant değerleri ve Urbach enerjileri belirlenmiştir. TlGaSe2, TlGaS0.6Se1.4, TlGaSSe, TlGaS1.4Se0.6 ve TlGaS2 amorf yarıiletken ince filmleri için sırasıyla enerji bant değerleri 1.48, 1.53, 1.61, 1,64 ve 1.72 eV bulunurken, Urbach enerjileri ise 0.91, 1.03, 1.06, 1.18 ve 1.24 eV olarak bulunmuştur. S/Se oranındaki değişiklik, enerji bant değerinde 0.24 eV ve Urbach enerjisinde ise 0.33 eV artışa neden olmuştur. Artan S oranı ile Urbach enerjisinin arttığı görülmüştür. 4 ns atma süresine ve 1064 nm dalga boyuna sahip lazer ile açık yarık Z-tarama deneyleri yapılmıştır. Deneylerde 46.6 MW/cm2 şiddeti için doyuma ulaşma eşik şiddeti değerleri (Isat) 5.05 x 103 – 5.31 x 103 MW/cm2 aralığında, doğrusal olmayan soğurma katsayıları (βeff) ise 2.93 x 103 – 6.57 x 103 cm/MW aralığında bulunmuştur. Değişen S / Se oranının βeff ve Isat üzerindeki etkisi sabit film kalınlıkları ile incelenmiştir. Amorf yapıdaki yarıiletken ince filmlerin doğrusal olmayan soğurma yaptığı gözlenmiştir.