Gözenekli silisyum filmlerin optik özellikleri
Optical properties of prous silicon films
- Tez No: 139661
- Danışmanlar: PROF. DR. TAYYAR CAFEROV
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Gözenekli Silisyum, yasak band genişliği, nem, özdirenç, Porous silicon, band gap, humidity, resistivity. XI
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Oda sıcaklığında gözenekli silisyumun (GS) görünür elektrolüminesans ve fotolüminesansmdan dolayı, bu materyal epeyce dikkat çekmiştir. GS'un yapısı ortalama 2-50 nm çap ve son derece geniş yüzey alanı ile karakterize edilmektedir (~103 m2cm"3). Yüzey bağları, özellikle Si-H ve Si-O, GS' nin elektriksel, optik ve gaz sensörü özelliklerinin değişiminde önemli rol oynarlar. İnce GS filmin optik ve elektriksel özellikleri nadiren göz önünde tutulmaktadır. Bu çalışmada, ince GS filmlerin gözenekliliklerinin optik spektrumları ve elektriksel özelliklerine etkisi ele alınmıştır. Ayrıca, GS filmlerin soğurma spektrumunun nem ortamında ve tavlama ile değişimi incelemelerini içermektedir. Ayrıca, anodizasyon süreci aydınlanma ve akım yoğunluğu değişiminin gözeneklilik ve kalınlığa etkisi incelendi. GS filmler n-tipi Si altlıklar üzerinde anodik asitle aşındırma yöntemi kullanılarak hazırlandı. GS ince film elektriksel parlatma yöntemiyle Si altlıktan ayrıldı. GS ince filmlerin kalınlıkları 5-15 [im ve gözeneklilikleri % (20-95) olarak belirlendi. Bu araştırmanın temel sonuçlan; (a) Normal oda şartlarında (T=300 K, %40 RH) gözeneklilikteki artış (30%-90% ) ile hem enerji band genişliğinin (1.4-1.9 eV) hem de özdirençte artış (2xl04-4xl04 Q cm) gözlenmiştir. (b) Filmlerin gözeneklere dik yönde ölçülen özdirençleri gözeneklere paralel doğrultudakinden yaklaşık iki kat büyüktür, (c) 55-95 %RH aralığındaki nem ortamlarında sabit gözeneklilikteki filmlerin yasak band genişliği 1.6 eV dan 1.8 eV'a değişmiştir. Gözeneklilik ve nemin optik ve elektriksel özelliklerindeki oluşturduğu değişimler GS yüzeylerinin kimyasal aktivitesi ve GS mikrokristallerinde yük taşıyıcılarının kuantum sınırlama modeli temelinde yorumlandı.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Owing to the visible photoluminescence and electroluminescence of porous silicon (PS) at room temperature, this material has attracted considerable attention. The structure of PS is characterised by a great number of micropores (2-50 nm in mean diameter), an extremely large surface aria to volume ratio (up to 103 m2cm"3). Surface bonds, in particular Si-H and Si- O bonds, play an important role in regulating electrical, optical and gas sensing properties of PS. The optical and electrical properties of free-standing PS films are rarely considered. In this work, influence of porosity of free-standing PS films on optical spectra and electrical properties is presented. Besides, humidity-stimulated and annealing changes of absorption spectra of PS films were considered. Besides, current density and illumination changes of porosity and thickness of PS films were investigated. The PS films were prepared on n-type Si substrates by anodic etching under the white light illumination. The PS films were detached from silicon substrate by electropolishing. Porosity of films was determined by gravimetry. Free-standing PS films of thickness 5-15 \im and porosity (20-95) % were obtained. Electrical properties of films along and across of pores of PS were carried out. The main results of this investigation are the following, (a) The rising of film porosity (from 30% to 90%) results in both the increase of band gap of PS (from 1.4 to 1.9 eV) and resistivity (from 2xl04 to 4xl04 Q cm) at room conditions, (b) The resistivity of films along pores is two tenth as large as than that in parallel direction, (c) The band gap of fixed porosity films in humid ambient in the range of 55-95 %RH increases from 1.6 to 1.8 eV. The observed porosity-stimulated and humidity-stimulated changes optical and electrical characteristics were interpreted on the base model including the quantum confinement of charge carries in the PS microcrystallites and chemical activity of PS surfaces.
Benzer Tezler
- Gözenekli silisyumun elektriksel ve optik özellikleri
Electrical and optical properties of porous silicon
BİRSEL CAN ÖMÜR
Doktora
Türkçe
1999
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YANİ SKARLATOS
- Gözenekli silisyum/organik yarıiletken eklemlerin fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Investigation of physical properties of porous silicon/organic semiconductor junction
ORHAN ŞENTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERTAN KEMAL AKAY
DOÇ. DR. SÜREYYA AYDIN YÜKSEL
- Alüminyum konsantrasyonunun aı: nio/psi fotodedektörlerin yapısal,optiksel ve elektriksel özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of aluminum concentration on structural, optical and electrical properties of ai: nio/psi photodetectors
MOHAMMED SULAIMAN MUSTAFA MUSTAFA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiEge ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER ÇETİNEL
- Organik yarıiletken tabanlı fotovoltaik aygıtlar için şekilli ince film altlıkların kullanımı ve etkilerinin incelenmesi
The effect of the usage of sculptured thin film substrates for organic semiconductor based photovoltaic devices
DİLEK DEMİROĞLU
Doktora
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEYHAN TATAR
- Ta katkılı ZNO-GS fotodedektör üretimi ve karakterizasyonu
Ta-doped ZNO-GS photodetector fabrication and characterization
SAFİYE KARAÇAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MELTEM GÖR BÖLEN