INVESTIGATION OF PHOTODETECTOR PERFORMANCE BASED ON MAPBI3/RGO HETEROSTRUCTURE

Abstract

ABSTRACT

The remarkable achievements in perovskites led to the development of photodetectors, which have a significant place in optoelectronic applications. Heterostructured perovskite-based photodetectors achieve higher performances than pure perovskite photodetectors. The current study demonstrates an rGO/MAPbI3 heterostructured photodetector produced by spin coating. The structure was characterized by XRD, SEM (vertical-sectional), EDX, and FTIR analyses. I-V and C-V measurements in the dark and under different lighting intensities showed that the current and the capacitance increase with the lighting intensity. Moreover, frequency-dependent measurements showed that the capacitance decreases as the frequency increases. As the light intensity increased, the n value increased up to 60 mW/cm2. ФBo values vary between 0.45 and 0.68 eV for dark and different light intensities. n values higher than one indicate the presence of potential barrier inhomogeneities. The photosensitivity S(%) values of the Al/Gra/p-Si device were calculated at the reverse bias of -2 V. The device's rectification ratio (RR) was 162 at 2 V.

ÖZET

Perovskitlerdeki dikkat çekici başarılar, optoelektronik uygulamalarda önemli bir yere sahip olan fotodetektörlerin geliştirilmesini sağlamıştır. Heteroyapılı perovskite tabanlı fotodetektörler, saf perovskite fotodetektörlerden daha yüksek performans sağlar. Mevcut çalışma, döndürerek kaplama ile üretilen bir rGO/MAPbI3 heteroyapılı fotodetektörü göstermektedir. Yapı, XRD, SEM (dikey-kesitsel), EDX ve FTIR analizleri ile karakterize edilmiştir. Karanlıkta ve farklı aydınlatma yoğunluklarında yapılan I-V ve C-V ölçümleri, akımın ve kapasitansın aydınlatma yoğunluğu ile arttığını göstermiştir. Ayrıca, frekansa bağlı ölçümler, frekans arttıkça kapasitansın azaldığını göstermiştir. Işık şiddeti arttıkça n değeri 60 mW/cm2'ye kadar çıkmıştır. ФBo değerleri, karanlık ve farklı ışık yoğunlukları için 0,45 ile 0,68 eV arasında değişmektedir. Birden yüksek n değerleri potansiyel bariyer homojensizliklerinin varlığını gösterir. Al/Gra/p-Si cihazının fotosensitivite S(%) değerleri -2 V ters polarizasyonda hesaplanmıştır. Cihazın rektifikasyon oranı (RR) 2 V'ta 162 olarak belirlenmiştir.