Geri Dön

Cam içinde CdTe kuantum noktalarının büyüme kinetiği

Growth kinetics of CdTe quantum dots in glass

  1. Tez No: 128705
  2. Yazar: ÇAĞDAŞ ALLAHVERDİ
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HİKMET YÜKSELİCİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2002
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 57

Özet

ÖZET İçerisinde az miktarda CdTe yarıiletken katkı bulunan cam, elmas testere ile 10x10x1.5 mm boyutlarında numunelere kesilmiş ve her bir numune 1000 °C'de -10 dakika eritilip oda sıcaklığına hızlı bir şekilde soğutulmuştur. Eritilmiş numunelere 575 °C-675 °C sıcaklıkları arasında değişik sürelerde ısıl işlem uygulanarak, numuneler içerisinde nanometre mertebesinde CdTe yarıiletken parçacıkları (kuantum noktalan) elde edilmiştir. Isıl işlemden sonra, her bir numuneye zımparalama ve parlatma işlemi uygulanmış ve numunelerin kalınlığı -0.5 mm'ye düşürülmüştür. Numuneler içerisinde elde edilen CdTe kuantum noktalarının, ısıl işlem sıcaklığı ve süresine bağlı olarak yayınım (difuzyon) yolu ile büyümesi optik yöntemlerle incelenmiştir. Cam içerisindeki CdTe kuantum noktalarının büyüme kinetiğinin araştırılması için bilgisayar kontrollü optik deney düzeneği kurulmuş ve bu düzenekte numunelerin optik soğurma spektrumları elde edilmiştir. Numunelerin optik soğurma spektrumları incelendiğinde, CdTe kuantum noktalarının cam malzemede az sayıda oluştuğu belirlenmiştir. CdTe kuantum noktalarının az sayıda oluşumunun tellürün (Te) okside olmasından ve CdTe kuantum noktalarının eritme işlemi sırasında buharlaşmasından kaynaklandığı sanılmaktadır. Bu nedenle, CdTe kuantum noktalarının cam içinde oksijen kontrollü bir atmosferde oluşturulması ile sayılarının artırılması düşünülebilir. Optik soğurma spektrumlarından yararlanılarak numunelerin eksiton enerji düzeyleri belirlenmiştir. Eksiton enerji düzeylerinin belirlenmesinde MATLAB 6.0'da hazırlanan sayısal türev alma programı ve Hikmet Yükselici tarafından QBasic'de hazırlanmış model program kullanılmıştır. Model program ile numuneler içerisindeki ortalama kuantum noktası yarıçapları belirlenmiştir. Yarıçapların ısıl işlem süresiyle değişim grafiği elde edilmiş ve bu grafikten yararlanılarak ısıl işlem uygulanmadan önce, eritme işlemi ile numuneler içerisinde oluşan ortalama kuantum noktası yarıçapı -1.6 nm bulunmuştur. Mie saçılma kuramı, kuvvetli hapis durumunda küresel kuyu içerisinde eksiton için Schrödinger denkleminin çözümü ve Arrhenius eşitliğinden yararlanılarak önemli bir büyüme kinetiği parametresi olan aktivasyon enerjisi, yayınımı sınırlayan bileşen için -170 kJ/mol hesaplanmıştır. ıx

Özet (Çeviri)

ABSTRACT The glass doped with a little amount of CdTe semiconducting material, was cut with diamond saw at 10x10x1.5 mm dimensions, and each specimen was melted at about 1000 °C for -10 minutes and quenched quickly to the room temperature. Nanometer size CdTe semiconducting particles (quantum dots) were obtained by applying heat treatment to the quenched specimens between 575 °C and 675 °C for different times. After heat treatment, sandpapering and polishing were applied to each specimen and thicknesses of the specimens were decreased to -0.5 mm. Depending upon heat treatment temperature and time, CdTe quantum dots obtained in the specimens were investigated by optical methods. Optical setup controlled by computer was established to investigate the growth kinetics of CdTe quantum dots in the glass and the number of optical absorption spectra were obtained. When the absorption spectra were studied, CdTe quantum dots in the glass was very low. It is assumed that low number of particles is arising from Te's oxidation and evaporation of CdTe quantum dots during the melting process. In view of this, the number of particles can be possible ifan oxygen controlled atmosphere is present during growth. Using the optical absorption spectra, specimens' exciton energy levels were determined. For determining specimens' exciton energy levels, numerical derivative program prepared at MATLAB 6.0 and model program prepared at QBasic by Hikmet Yükselici were used. Average radius of quantum dots in the specimens were determined by the model program. Radius versus heat treatment time variation graphic was obtained and using this graphic, average radius of quantum dots in the specimens before applying heat treatment was found to be ~1.6 nm. Using Mie scattering theory, solving of Schrödinger equation in a spherical well for an exciton in the case of strong confinement and Arrhenius equation, activation energy which is an important growth kinetics parameter was calculated to be -170 kJ/mol for diffusion limited reactant.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    355966

    Synthesis & characterization of CdSe/ZnS quantum dots

    CdSe/ZnS kuantum noktalarının sentezi ve karakterizasyonu

    HAKAN AYDIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİLMİ ÜNLÜ

  2. Tez No

    486630

    The stark effects on group II-VI semiconductor nanoparticles (NP) during synthesis in solution and on NP embedded in a glass matrix and in nanostructructed thin films

    Grup II-VI yarı iletken nanoparçacıkların (NP) çözeltide ve cam matris içinde gömülü ve ince film nanoyapılarda sentezi sırasınca stark etkisi

    FATMA MELDA PATAN ALPER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYeditepe Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SYEDA RABIA İNCE

  3. Tez No

    486637

    Growth of group II-VI quantum dots (CdTeSe) in glass studied through optical absorption and Raman spectroscopies

    Başlık çevirisi yok

    MEHMET KEMALETTİN TORUN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYeditepe Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET TURAN İNCE

  4. Tez No

    338339

    Bioactive agents carrying quantum dot labeled liposomes

    Biyoaktif ajanlar taşıyan kuantum noktacık işaretli lipozomlar

    ARDA BÜYÜKSUNGUR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    BiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI

  5. Tez No

    394462

    Farklı sürelerle CdCl2 ortamında ısıl işlem görmüş ince film CdTe/CdS güneş pillerinin elektriksel karakterizasyon yöntemleriyle incelenmesi

    Investigation of thin film CdTe/CdS solar cells treated in CdCl2 for different durations by electrical characterization techniques

    ŞADAN ÖZDEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HABİBE BAYHAN

Geri Dön