InN nano parçacıkların gerçek zamanlı büyütülme kinetiği
Real-time kinetics of InN nanodot growth
- Tez No: 300310
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. LEYLA ÇOLAKEROL ARSLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Nano yapı, Nanoteknoloji, Yarı iletken ince filmler, İnce filmler, Nano structure, Nanotechnology, Semiconductor thin films, Thin films
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, büyütme ile eş zamanlı olarak gerçekleştirilen senkrotron tabanlı x-ışını saçılması ve laboratuvar tabanlı x-ışınımı kırınımı ile III-nitrürlerden oluşan ince filmlerin ve nano yapıların atomik yapı ve yüzey morfolojisi incelenmiştir. Brookhave Ulusal Laboratuvar'ında sinkrotron sistemi kullanılarak gerçek zamanlı x-ışını teknikleri ile nano parçacık oluşum süreci ve adsorpsiyon kinetiği incelenmiştir. Sinkrotron ışınımının yüksek parlaklığı sayesinde, x-ışını ölçümleri ile elektron tabanlı görüntüleme yöntemlerinde karşılaşılan zorlukların üstesinden gelinmesi sağlanmıştır. Bu sayede senkrotron tabanlı yüzey duyarlı görüntüleme tekniği ile yüzey hareketleri büyütme süresi boyunca gerçek zamanlı olarak incelenmiştir. Böylece yüzey anatomisi, film ve nano parçacık oluşumu, büyüme modları gibi konularda yeterli bilgi alınabilmiştir.Heteroepitaksiyel büyütme işleminin ilk basamaklarında örgü parametresi uyuşmazlığından dolayı oluşan stres, bu alanda gerçekleştirilen incelemeler ve araştırmalar için büyük bir önem teşkil etmektedir. Ancak heteroepitaksiyel büyütme işlemleri rastgele bir kinetik ve yüzey difüzyonu içerdiğinden, yüzey morfolojisindeki değişimler stresin katkısı ve beraberinde etki eden birçok koşuldan dolayı karmaşık bir yapı sergiler. Bu yüzden çalışmamda MBE sistemi ile yüzeye gönderilen In damlacıklarının adsorpsiyon sürecinin, alttaş sıcaklığına ve kullanılan Al2O3 ve GaN alttaşların kristal yapısına bağlı değişimi incelenmiştir.Son olarak, GISAXS metodu ile elde edilen desenlerden yeterli büyüklüklere ulaştığı belirlenen In damlacıkları, azot plazma kullanılarak InN nano paçacıklara dönüştürülmüştür. Stransky ? Krastanov büyüme modeline göre kendiliğinden meydana gelen InN nano parçacıkların oluşum sebebinin temelinde heteroepitaksiyel büyütmeden kaynaklanan stres bulunmaktadır. Bu yüzden InN yapılar ile aralarında farklı örgü parametresi uyuşmazlığı bulunan safir ve GaN alttaşlar üzerine büyütülerek stres rahatlaması ve nano parçacıkların oluşumları büyütme süresi boyunca geçek zamanlı olarak incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the atomic structures and surface morphologies of thin films and nano structures consisting of III-nitrides have been investigated by using synchrotron based X-ray scattering and lab-based X-ray diffraction methods simultaneously during the growth process. Using the synchrotron facility at the Brookhaven National Laboratory, we have studied the nanodot formation process and adsorption kinetics with real time x-ray techniques. By means of high brightness of synchrotron light, the difficulties came up in the x-ray measurments and electron based imaging methods have been eliminated. Thus, the surface movements have been examined in the real time during the growth using the synchrotron based surface sensitive imaging technique. In this manner, enough information could be gained about surface morphologies, film and nano dot formation and growth modes.In the first steps of, the stress resulting from the lattice mismatch has a great of importance for the researches in this field. Since the heteroepitaxial growth processes are made up of a random kinetic and surface diffusion, the alterations in the surface morphology presents a complex structure due to the contributions of stress and other factors accompanying it. For this reason, the changings in the adsorption processes of In droplets incoming from the MBE system to the surfaces have been studied depending on the substrate temperature, the crystal structures of GaN and Sapphire that were used as substrates.Finally, after determining that In droplets are attained to the enough size through the pattern taken from GISAXS method, In nano droplets have been transformed into the InN nano particles in the existence of Nitrogen plasm. According to the Stransky-Krastanov growth method, the underlying reason for the spontaneously formation of InN nano particles is the stress due to the heteroepitaxial growth. Therefore, InN nano structures have been grown on the GaN and sapphire substrates both of which have lattice mismatch with the nano structures, while investigating the stress relaxation in the real time during the growth process.
Benzer Tezler
- Biological applications of nanoparticles produced by laser ablation method
Lazer ablasyon yöntemiyle üretilen nanoparçacıkların biyolojik uygulamaları
CANAN KURŞUNGÖZ
Doktora
İngilizce
2017
Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
YRD. DOÇ. DR. BÜLEND ORTAÇ
- Selenyum nanoparçacıkları içeren membranların sentezi ve atıksu arıtımında kullanım potansiyelinin incelenmesi
Membrane synthesis containing selenium nanoparticules and investigation of potential usage for wastewater treatment
NURİ AKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CUMALİ KINACI
- Semiconductor nanoparticles as heterogeneous photoinitiators for conventional and controlled radical polymerizations
Konvansiyonel ve kontrollü radikal polimerizasyonları için yarı iletken nanoparçıkların heterojen fotobaşlatıcı olarak kullanımı
SAJJAD DADASHI SILAB
- Deposition and investigation of copper oxide nano-particle on copper oxide thin films
Bakır oksit ince filmler üzerine bakır oksit nano-parçacıkların biriktirilmesi ve incelenmesi
ALI FLAYYIH HASAN HASAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT KALELİ
- Hidrotermal yöntemle farklı morfolojilerde çinko-kalay oksit (Zn2SnO4) nanoyapıların sentezi ve fotokatalitik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of zinc-tin oxide (Zn2SnO4) nanostructures in different morphologies by hydrotermal method and investigation of their photocatalic properties
ELİF KELEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLEM ALTINTAŞ YILDIRIM