The thesis work aimed at deposition, characterization, and optimization of sol-gel- derived undoped ZnO, Al-doped ZnO (AZO) and Ga-doped ZnO (GZO) thin films with emphasizing on GZO films. The films were successfully deposited on glass substrates using spin coating technique and their optical and electrical properties were optimized in order to be eligible for optoelectronic devices applications. By the deposition of GZO films on p-Si substrate, p-n heterojunctions (GZO/p-Si) were successfully formed and GZO/p-Si based optoelectronic devices were fabricated and optimized. The enhancement potential in the optical response of GZO/p-Si devices via metal nanoparticles (NPs) was investigated by spin-coating of solution-processed 100 nm size Ag and Au NPs on GZO layer.The structural, surface morphological, optical, and electrical properties of the deposited ZnO thin films were investigated using x-ray diffractometer (XRD) and scanning electron microscope (SEM), atomic force microscopy (AFM), UV-vis spectroscopy, and the four-point probe and Hall effect measurement systems, respectively. The ratio of the electrical conductivity to the absorption coefficient was used as a figure of merit (FOM) for evaluating the quality of films. FOM value of ~1.6x10-5 -1 was measured for the deposited AZO and GZO thin films.The performance of GZO/p-Si devices were analyzed from the current-voltage (I-V) characteristics measured in the dark and under AM1.5 and UV illumination conditions. Compared to literature, excellent rectification behavior, high photoresponsivity and competitive photovoltaic property were exhibited by the devices. The inclusion of Au and Ag metal NPs into the devices led to enhanced optical absorption and consequently improved the performance of the devices in terms of photoelectric properties.

Tez çalışmasında, sol-gel türevli ZnO, Al-katkılı ZnO (AZO) ve Ga-katkılı ZnO (GZO) ince filmlerin GZO filmleri üzerinde durulması, biriktirilmesi ve optimizasyonu amaçlanmıştır. Filmler, spin kaplama tekniği kullanılarak cam substratlar üzerinde başarıyla biriktirildi ve optik ve elektriksel özellikleri, optoelektronik cihaz uygulamaları için uygun olacak şekilde optimize edildi. GZO filmlerinin p-Si substratına biriktirilmesiyle, p-n (GZO/p-Si) heterojeksiyonları başarıyla oluşturuldu ve GZO/p-Si bazlı optoelektronik cihazlar imal edildi ve optimize edildi. GZO/p-Si cihazlarının metal nanoparçacıklar (NP'ler) vasıtasıyla optik tepkisinde gelişme potansiyeli, GZO tabakası üzerinde işlenen 100 nm boyunda Ag ve Au NP'lerin döndürülerek kaplanmasıyla incelenmiştir.Depolanan ZnO ince filmlerin yapısal, yüzey morfolojik, optik ve elektriksel özellikleri x-ışını difraktometresi (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM), UV-vis spektroskopisi ve dördü kullanılarak incelenmiştir. puanlı prob ve Hall efekt ölçüm sistemleri. Elektriksel iletkenliğin emme katsayısına oranı, filmlerin kalitesini değerlendirmek için bir değer (FOM) olarak kullanılmıştır. Depolanan AZO ve GZO ince filmleri için ~ 1.6x10-5 -1 FOM değeri ölçüldü.GZO/p-Si cihazlarının performansı karanlıkta ve AM1.5 ve UV aydınlatma koşullarında ölçülen akım-gerilim (I-V) özelliklerinden analiz edildi. Literatür ile karşılaştırıldığında, mükemmel düzeltme davranışı, yüksek fotoreopozivite ve rekabetçi fotovoltiac özelliği cihazlar tarafından sergilendi. Au ve Ag metal NP'lerinin cihazlara dahil edilmesi, optik absorpsiyonun artmasına neden oldu ve sonuç olarak cihazların fotoelektrik özellikler bakımından performansını arttırdı.