Geri Dön

Tantal oksit filmlerin yapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi

Investigation of structural, electrical and optical properties of tantalum oxide films

  1. Tez No: 304640
  2. Yazar: ESİN TATLI YEŞİLTEPE
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET ALTINDAL, YRD. DOÇ. DR. FATİH DUMLUDAĞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 126

Özet

Metal oksit malzemeler, optik, elektrik, manyetik vb. özelliklerinden dolayı son yıllarda ilgi çekmektedirler. Tantal oksit ince filmler, birçok uygulamaya sahip olan metal oksit yarı iletken malzemeler arasında yer almaktadır.Bu tez çalışmasında, tavlama sıcaklığının ve katkı oranının tantal pentoksit ince filmlerin yapısal, elektriksel ve optik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Filmler, sol-gel daldırma metoduyla kaplanmıştır. Tavlama sıcaklığının katkısız filmlerin fiziksel özelliklerine etkilerini incelemek için, filmler 573, 623, 673, 723, 773 K sıcaklıklarında tavlanmıştır. Katkı oranının etkilerini incelemek için, titanyum (%3, %5, %10, %15) ve kalay (%1, %3, %5, %10, %15) kullanılmıştır. Yapısal analiz X-ışını kırınımı ve elementel analiz Enerji-dağılım X-ışını spektroskopisi teknikleriyle yapılmıştır. Filmlerin doğru akım ve alternatif akım iletkenliği (40?105 Hz) 295?523 K sıcaklık aralığında vakumda ölçülmüştür. Optik özellikler, filmlerin soğurması ve geçirgenliğinin dalga boyuna bağlı (250?800 nm) olarak ölçülmesiyle belirlenmiştir. Filmlerin optik bant aralığı, kırma indisi ve kalınlığı hesaplanmıştır.Yapısal analizler filmlerin amorf yapıda olduğunu göstermiştir. Doğru akım iletkenlik ölçümleri, katkısız ve katkılı filmlerin yarıiletken özellikte olduğunu göstermiştir. Aktivasyon enerjilerinin katkısız, titanyum ve kalay katkılı filmler için sırasıyla 1.06?0.81 eV, 1.06?0.79 eV, 1.06?0.89 eV aralığında değiştiği bulunmuştur. Ac ölçümlerden, yük iletim mekanizmasının hoplama modeliyle açıklanabileceği görülmüştür. Optik ölçümlerden, optik bant aralıklarının katkısız, titanyum ve kalay katkılı filmler için sırasıyla, 1.71?3.47 eV, 2.92?3.98 eV, 2.04?3.76 eV aralığında değiştiği bulunmuştur. Katkısız filmlerin kırma indisinin, tavlama sıcaklığı ile arttığı, katkılı filmlerde, katkı oranına ve dalga boyuna bağlı olarak değiştiği belirlenmiştir. Filmlerin kalınlıklarının katkısız filmlerde, tavlama sıcaklığıyla, titanyum katkılı filmlerde katkı oranıyla ters orantılı, kalay katkılı filmlerde, katkı oranı artarken azalma eğiliminde olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

In recent years, metal oxide materials are attracted attention due to their optic, electrical and magnetic properties. Tantalum oxide thin films take places among metal oxide semiconductor materials having lots of applications.In this thesis, effects of annealing temperature and doping concentration on structural, electrical and optical properties of tantalum oxide films were investigated. Films were deposited using sol-gel dipping method. In order to investigate effects of annealing temperature on physical properties of undoped films, the films were annealed at the temperatures of 573, 623, 673, 723, 773 K. In order to investigate doping concentration on physical properties of the films, titanium (3%, 5%, 10%, 15%) and tin (1%, 3%, 5%, 10%, 15%) were used. Structural and elemental analyses were done by using X-ray diffraction and Energy-dispersive X-ray spectroscopy technique, respectively. Direct and alternating current conductivities were measured in the temperature range of 295-523 K, in vacuum. Optical properties were determined by absorbance and transmittance of the films depending on wavelength. Optic band gap, refractive index and thickness of the films were calculated.Structural analysis revealed that the films were amorphous. Undoped and doped films showed semiconductor behavior. Activation energies of the undoped films, doped with titanium films and doped with tin films took places 1.06?0.81 eV, 1.06?0.79 eV, 1.06?0.89 eV, respectively. From alternating current measurements, charge transport mechanism can be explained by hopping model. Optic band gaps for the films of undoped and doped with titanium and tin were found in the range of 1.71?3.47 eV, 2.92?3.98 eV, 2.04?3.76 eV, respectively. Refractive index of the undoped films increased with increasing final annealing temperature. The index varied depending on doping concentration and wavelength. Thickness of the films of undoped and doped with titanium were found as inversely proportional to final annealing temperature and doping concentration, respectively. The variation was tending to decrease with doping concentration for the films doped with tin.

Benzer Tezler

  1. Ta2O5 ve HA ile tabakalı ve hibrit kaplanmış Mg alaşımının in vitro ve in vivo performansının belirlenmesi

    Determination of Ta2O5 and HA coated with layered and hybrid Mg alloy in vitro and in vivo performances

    SEVDA ALBAYRAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HANİFİ ÇİNİCİ

  2. Siyalik asit içeren glikopeptitlerin hızlı ve etkin kütle spektrometrik analizleri için geçiş metal oksitleri kullanılarak seçimli olarak zenginleştirilmesi

    Selective enrichment of sialic acid containing glycopeptides by using transition metal oxides for rapid and effective mass spectrometric analysis

    BURAK TAVŞANLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BEKİR SALİH

  3. Doping strategy for enhanced photocatalytic hydrogen production on tantalum layered perovskite nanosheets

    Tantal katmanlı perovskit nanotabakalarda geliştirilmiş fotokatalitik hidrojen üretimi için katkı stratejisi

    TUĞBA YALÇIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    EnerjiKoç Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. UĞUR ÜNAL

  4. Sıcak filaman kimyasal buhar biriktirme yöntemi ile TaC üretimi ve karakterizasyonu

    Deposition and characterization of TaC with method of hot filament chemical vapor deposition

    BERK KESKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN

  5. Farklı karbür fazı içeren partikül takviyeli al matrisli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of various carbide particulate reinforced aluminium matrix composites produced by powder metallurgy method

    RİFAT ONUR ÜLKÜSEVEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURAK ÖZKAL