Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2021

20.04.2021

Investigation of electrical and photovoltaic properties of Au/n-Si Schottky diode with BOD-Z-EN interlayer

verfasst von: Ali Osman Tezcan, Serkan Eymur, Enis Taşcı, Mustafa Emrullahoğlu, Nihat Tuğluoğlu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 9/2021

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

4,4-Difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene (BODIPY) based BOD-Z-EN compound was used as an interfacial organic layer to fabrication of Au/BOD-Z-EN/n-Si/In diode. The electrical parameters of Au/BOD-Z-EN/n-Si/In diode such as ideality factor (n), barrier height (Φb) and series resistance (Rs) have been investigated through current–voltage (I–V) studies at dark and under various illumination intensities to understand the effect of interlayer on the device properties. The values found for the n varied from 2.33 to 1.55 and the Φb ranged from 0.86 to 0.90 eV as the illumination condition changed from dark to 100 mW/cm2. Series resistance (Rs) values calculated using Cheung’s method were found to decrease with increasing illumination level. The forward bias I–V characteristics of the diode were explained by the space charge limited current theory. The main photovoltaic parameters such as open circuit voltage (Voc), short circuit current density (Jsc) and fill factor (FF) were determined for various light intensity. The Au/BOD-Z-EN/n-Si/In diode exhibits a photovoltaic behavior with a Voc of 150 mV and Jsc of 10 µA/cm2 under 100 mw/cm2. In addition, photosensitivity and photoresponsivity properties of the diode were determined. All these results indicate that Au/BOD-Z-EN/n-Si/In device can be used as photosensor in optoelectronic applications.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat W. Brütting, Physics of Organic Semiconductors (Wiley-VCH, Weinheim, 2005).CrossRef W. Brütting, Physics of Organic Semiconductors (Wiley-VCH, Weinheim, 2005).CrossRef
2.
Zurück zum Zitat W. Hu, F. Bai, X. Gong, X. Zhan, H. Fu, T. Bjornholm, Organic Optoelectronics (Wiley-VCH, Weinheim, 2013).CrossRef W. Hu, F. Bai, X. Gong, X. Zhan, H. Fu, T. Bjornholm, Organic Optoelectronics (Wiley-VCH, Weinheim, 2013).CrossRef
3.
Zurück zum Zitat S.M. Sze, K.K. Ng, Physics of Semiconductor Devices (Wiley-Interscience, Hoboken, 2007). S.M. Sze, K.K. Ng, Physics of Semiconductor Devices (Wiley-Interscience, Hoboken, 2007).
4.
Zurück zum Zitat A. Eroglu, S. Demirezen, Y. Azizian-Kalandaragh, S. Altindal, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 31, 14466 (2020)CrossRef A. Eroglu, S. Demirezen, Y. Azizian-Kalandaragh, S. Altindal, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 31, 14466 (2020)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat A.G. Imer, O. Karaduman, F. Yakuphanoglu, Synth. Met. 221, 114 (2016)CrossRef A.G. Imer, O. Karaduman, F. Yakuphanoglu, Synth. Met. 221, 114 (2016)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat F.M. Jin, Z.S. Su, B. Chu, P.F. Cheng, J.B. Wang et al., Sci. Rep. 6, 30 (2016) F.M. Jin, Z.S. Su, B. Chu, P.F. Cheng, J.B. Wang et al., Sci. Rep. 6, 30 (2016)
7.
Zurück zum Zitat O. Pakma, S. Cavdar, H. Koralay, N. Tugluoglu, O.F. Yuksel, Phys. B 527, 1 (2017)CrossRef O. Pakma, S. Cavdar, H. Koralay, N. Tugluoglu, O.F. Yuksel, Phys. B 527, 1 (2017)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat I.S. Yahia, H.Y. Zahran, F.H. Alamri, M.A. Manthrammel, S. AlFaify, A.M. Ali, Phys. B 543, 46 (2018)CrossRef I.S. Yahia, H.Y. Zahran, F.H. Alamri, M.A. Manthrammel, S. AlFaify, A.M. Ali, Phys. B 543, 46 (2018)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat M. Yildirim, A. Erdogan, O.F. Yuksel, M. Kus, M. Can et al., J. Mater. Sci. Mater. Electron. 30, 10408 (2019)CrossRef M. Yildirim, A. Erdogan, O.F. Yuksel, M. Kus, M. Can et al., J. Mater. Sci. Mater. Electron. 30, 10408 (2019)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat O.F. Yuksel, N. Tugluoglu, H. Safak, Z. Nalcacigil, M. Kus, S. Karadeniz, Thin Solid Films 534, 614 (2013)CrossRef O.F. Yuksel, N. Tugluoglu, H. Safak, Z. Nalcacigil, M. Kus, S. Karadeniz, Thin Solid Films 534, 614 (2013)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat S. Karadeniz, B. Baris, O.F. Yuksel, N. Tugluoglu, Synth. Met. 168, 16 (2013)CrossRef S. Karadeniz, B. Baris, O.F. Yuksel, N. Tugluoglu, Synth. Met. 168, 16 (2013)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat K. Hunger, Industrial Dyes: Chemistry, Properties, Applications (Wiley-VCH, Weinheim, 2002).CrossRef K. Hunger, Industrial Dyes: Chemistry, Properties, Applications (Wiley-VCH, Weinheim, 2002).CrossRef
13.
14.
Zurück zum Zitat I.V. Klimovich, L.I. Leshanskaya, S.I. Troyanov, D.V. Anokhin, D.V. Novikov et al., J. Mater. Chem. C 2, 7621 (2014)CrossRef I.V. Klimovich, L.I. Leshanskaya, S.I. Troyanov, D.V. Anokhin, D.V. Novikov et al., J. Mater. Chem. C 2, 7621 (2014)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat R. Stalder, J. Mei, K.R. Graham, L.A. Estrada, J.R. Reynolds, Chem. Mater. 26, 664 (2014)CrossRef R. Stalder, J. Mei, K.R. Graham, L.A. Estrada, J.R. Reynolds, Chem. Mater. 26, 664 (2014)CrossRef
18.
19.
Zurück zum Zitat Y.Q. Fan, J.J. Zhang, Z.Y. Hong, H.Y. Qiu, Y. Li, S.C. Yin, Polymers 13, 30 (2021) Y.Q. Fan, J.J. Zhang, Z.Y. Hong, H.Y. Qiu, Y. Li, S.C. Yin, Polymers 13, 30 (2021)
20.
Zurück zum Zitat D. Ho, R. Ozdemir, H. Kim, T. Earmme, H. Usta, C. Kim, ChemPlusChem 84, 18 (2019) D. Ho, R. Ozdemir, H. Kim, T. Earmme, H. Usta, C. Kim, ChemPlusChem 84, 18 (2019)
22.
Zurück zum Zitat A. Tataroğlu, A.G. Al-Sehemi, M. Özdemir, R. Özdemir, H. Usta et al., Phys. B 519, 53 (2017)CrossRef A. Tataroğlu, A.G. Al-Sehemi, M. Özdemir, R. Özdemir, H. Usta et al., Phys. B 519, 53 (2017)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat E. Ozcan, G. Kesan, B. Topaloglu, E.T. Ecik, A. Dere et al., New J. Chem. 42, 4972 (2018)CrossRef E. Ozcan, G. Kesan, B. Topaloglu, E.T. Ecik, A. Dere et al., New J. Chem. 42, 4972 (2018)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat M. Ucuncu, E. Karakus, M. Emrullahoglu, Chem. Commun. 52, 8247 (2016)CrossRef M. Ucuncu, E. Karakus, M. Emrullahoglu, Chem. Commun. 52, 8247 (2016)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat R. Dennington, T. Keith, J. Millam, GaussView, Version 5 (SemichemInc, Shawnee Mission, 2009). R. Dennington, T. Keith, J. Millam, GaussView, Version 5 (SemichemInc, Shawnee Mission, 2009).
26.
Zurück zum Zitat M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, G.E. Scuseria, M.A. Robb et al., Gaussian 09, Revision C.01 (Gaussian Inc, Wallingford, 2009). M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, G.E. Scuseria, M.A. Robb et al., Gaussian 09, Revision C.01 (Gaussian Inc, Wallingford, 2009).
27.
Zurück zum Zitat P.W. Atkins, M.E. Hagerman, D.F. Shriver, Inorganic Chemistry (Oxford University Press, Oxford, 2010). P.W. Atkins, M.E. Hagerman, D.F. Shriver, Inorganic Chemistry (Oxford University Press, Oxford, 2010).
28.
Zurück zum Zitat E.H. Rhoderick, R.H. Williams, Metal-Semiconductor Contacts (Clarendon Press, Oxford, 1988). E.H. Rhoderick, R.H. Williams, Metal-Semiconductor Contacts (Clarendon Press, Oxford, 1988).
29.
30.
31.
Zurück zum Zitat U. Akin, O.F. Yuksel, E. Tasci, N. Tugluoglu, SILICON 12, 1399 (2020)CrossRef U. Akin, O.F. Yuksel, E. Tasci, N. Tugluoglu, SILICON 12, 1399 (2020)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat A. Rose, Concepts in Photoconductivity and Allied Problems (Krieger Publishing Co, Huntington, 1978). A. Rose, Concepts in Photoconductivity and Allied Problems (Krieger Publishing Co, Huntington, 1978).
Metadaten
Titel
Investigation of electrical and photovoltaic properties of Au/n-Si Schottky diode with BOD-Z-EN interlayer
verfasst von
Ali Osman Tezcan
Serkan Eymur
Enis Taşcı
Mustafa Emrullahoğlu
Nihat Tuğluoğlu
Publikationsdatum
20.04.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 9/2021
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-021-05886-7

Weitere Artikel der Ausgabe 9/2021

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2021 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt