Depozisyon potansiyelinin cuInTe ince filmlerinin fiziksel özelliklerine etkisi

Abstract

Bakır indiyum tellürit (CIT) kalkopirit bileşikleri, suda çözünebilen Cu, In ve Te moleküler kaynaklarını içeren sulu bir elektrolitten indiyum kalay oksit kaplı cam alttaşlar üzerine elektrokimyasal olarak büyütüldü. Bakır, indiyum ve tellür kaynakları olarak CuSO4·5H2O, InCl3 ve Na2TeO3 kullanıldı. CIT ince filmlerinin kaplanma mekanizmaları döngüsel voltammetri (CV) çalışmaları ile açıklanmıştır. Ayrıca kaplanma potansiyelinin CIT ince filmlerinin elektrik, optik ve yapısal özellikleri üzerindeki etkisi çalışılmıştır. Elektro depozit edilmiş CIT filmlerinin enerji bandı 0,97 ile 1,83 eV aralığındadır. -0,5, -0,6, -0,7 ve -0,8 V’ta üretilen CIT filmlerinin stokiyometrisi CuInTe2’ye yakındır. Üretilen CIT filmlerinin çoklu kristal yapıda olduğunu ve CuInTe2’nin sırasıyla 2θ ~ 25°, 41° ve 49°’de (1 1 2), (2 0 4) ve (1 1 6) yönelimlerine karşılık gelen ana kalkopirit fazı olduğu bulunmuştur. Hall-Etkisi ölçümleri, üretilen CIT ince filmlerinin, 2,8x10 ve 2,8x10 17 18 alıcı konsantrasyon aralığına ve üretilen tüm filmlerin p-tipi yarı iletken karaktere sahip olduğunu göstermiştir. 20,4 - 60,2 cm -3 cm /Vs aralığındaki mobilite değişimi CIT filmlerin 2,19 ile 0,59 aralığındaki farklı Cu/In oranları ile açıklanabilir. Filmlerin özdirenci 0,011 - 0,036 Ωcm arasındadır. Bu sonuçlar literatürle çok iyi bir uyum göstermektedir.

Copper indium tellurite (CIT) chalcopyrite compounds were electrochemically grown from an aqueous electrolyte including water soluble Cu, In and Te molecular sources onto indium thin oxide coated glass substrates. CuSO4·5H2O, InCl3 and Na2TeO3 were used as copper, indium, and tellurium sources, respectively. Deposition mechanisms of the CIT thin films are explained by cyclic voltammetry (CV) studies. It is also note the effect of deposition potential on the electrical, optical and structural facilities of the electrodeposited CIT thin films. Energy band gap of the electrodeposited CIT films is in the range of 0,97-1,83 eV. Stoichiometry of the CIT films deposited at -0,5 V, -0,6 V, 0,7V and -0,8 V is near to CuInTe2. We report that the produced CIT films is polycrystalline nature, and CuInTe2 is major chalcopyrite phase corresponding to (1 1 2), (2 0 4) and (1 1 6) directions at 2θ~25°, 41° and 49°, respectively. Hall-Effect measurements show that the produced CIT thin films have p-type semiconducting conductivity with the acceptor concentration range of 2,8x10 17 /Vs can be explained by the variation of Cu/In ratio within 2,19-0,59. The resistivity of the films is found to vary within 0,011-0,036 Ωcm, which are in good agreement with the literature data.