Metal oksit yarı iletken malzemelerin üretilmesi ve kuartz kristal mikroterazi nem sensörlerinin hazırlanması
Production of metal oxide semiconductor materials and preparation of quartz crystal microbalance humidity sensors
- Tez No: 310366
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CENGİZ TATAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sensörler, Nem Sensörleri, Kuartz Kristal Mikrobalans, QCM, Yarıiletkenler, Çinko oksit, Sensors, Humidity Sensors, Quartz Crystal Microbalance, QCM, Semiconductors, Zinc Oxide
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 147
Özet
Bu çalışmada, katkısız ve farklı oranlarda (%0,1, %1 ve %2) katkılandırılan Sn katkılı ZnO nanotoz numuneleri Sol-jel metoduyla hazırlandı. Elde edilen numunelerin yapısal, elektriksel, optiksel, yüzeysel ve nem algılama özellikleri farklı analiz teknikleri ile incelenmiş ve katkılamanın bu özellikler üzerine etkisi araştırılmıştır. Üretilen numunelerin kristal yapıları ve yüzey morfolojisi sırasıyla X-Isını Kırınımı (XRD) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ile analiz edilmiştir. X-Işını kırınım desenlerinden, elde edilen numunelerin hekzagonal wurtzite ve polikristal yapıda olduğu belirlenmiştir. Tüm numunelerin difraksiyon desenleri incelendiğinde maksimum şiddetli pikin (101) düzlemine ait olan pik olduğu gözlenmiştir. Numunelerin ortalama tane boyutları, kristal büyüklükleri ve örgü sabitleri hesaplanmıştır. Ayrıca, numunelerin elektriksel özellikleri 2-uç metodu kullanılarak araştırılmıştır. Numunelerin iletkenliklerinin sıcaklığa bağlı değişimlerinden düşük ve yüksek sıcaklık bölgeleri için aktivasyon enerjileri hesaplandı. Numunelerin optik özelliklerini incelemek için UV-VIS spektrofotometre kullanıldı. Optik absorpsiyon çalışmalarından numunelerin direkt bant geçişli olduğu ve yasak enerji aralığı değerlerinin 3,24 ? 3,28 eV arasında olduğu bulunmuştur. ZnO nanoyapıların sensör özelliklerinin araştırılmasında Kuartz Kristal Mikrobalans (QCM) tekniği kullanılmıştır. Sentezlenen katkısız ve Sn katkılı ZnO nanoyapıların sensör özellikleri, frekans değişikliğine bağlı olarak, değişen nem koşullarında incelenmiştir. Sonuç olarak, yapmış olduğumuz nem sensörü uygulamalarında katkısız ve Sn katkılı ZnO nanotoz numunelerin kullanılabilirliği kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, undoped and Sn doped ZnO nanodust samples doped with different concentrations (0,1%, 1%, and 2%) have been prepared by Sol-gel method. The structural, electrical, optical, surface and humidity sensing properties of the samples have been characterized using different analysis techniques and the effect of doping on these properties have been investigated. The crystalline structures and surface morphology of the produced nanostructures were analyzed by X-Ray Diffraction (XRD) and Atomic Force Microscopy (AFM), respectively. X-Ray diffractometer measurements revealed that all the obtained samples were hexagonal wurtzite and polycrystalline structure. When the difraction patterns of all samples are investigated, it has been observed that the peak which has maximum intense is the peak belonging to (101) plane. Average grain size values, size of the crystallites and lattice constants of the samples were calculated. Besides, the electrical properties of the samples were investigated by using 2-probe method. Using the variations of electrical conductivities with temperature of the samples, the activation energies for low and high temperature regions were calculated. The UV-VIS spectrophotometer used to examine optic properties of the samples. The optical absorption studies reveal that the transition is direct with band gap energy values between 3,24 ? 3,28 eV. During the investigation of the sensor characteristics of ZnO nanostructures, the method of Quartz Crystal Microbalance (QCM) has been used. Sensor characteristics of synthesized undoped and Sn doped ZnO nanostructures, as a dependent upon the changes of frequency, have been researched in the changing humidity circumstances. Consequently, the usability of the undoped and Sn doped ZnO nanodust samples in the humidity sensor applications was proved.
Benzer Tezler
- Metal oksit katkılı yarı iletken malzemelerin üretilmesi ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
Production of semiconductor materials based metal oxide and investigation of their electrical properties
CİHAT AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Metalurji MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA AKSOY
- Baryum titanat esaslı seramiklerin nemli ortamdaki elektriksel özelliklerine boşluk oluşturan bazı katkıların etkisi
The effects of pore-forming agents on electrical behaviour of barium titanate based ceramics under humid environment
BURCU ERTUĞ
Doktora
Türkçe
2008
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. OKAN ADDEMİR
- Nükleer radyasyona duyarlı alan etkili transistör tabanlı radyasyon sensörlerinin uzay uygulamaları için geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of nuclear radiation sensitive field-effect transistor based radiation sensors for space applications
BUĞRA KOCAMAN
Doktora
Türkçe
2020
Astronomi ve Uzay BilimleriHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EYLEM GÜVEN
- Sol jelyöntemi ile optik uygulamalar için se-ni ortak katkılı kadmiyum oksit filmlerin üretilmesi
Production of se-ni joint additive cadmium oxide films for optical applications with the sol gel method
ERAY PERÇİN
- Yüksek performanslı metal-yarı iletken Schottky diyotların elde edilmesi için yeni nesil nano yapılı grafen esaslı kompozit malzemelerin üretilmesi
Production of new generation nano-constructed graphen based composite materials for obtaining high performance metal-semiconductor Schottky diode
HALİL ÖZERLİ
Doktora
Türkçe
2017
Mühendislik BilimleriKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRÜ KARATAŞ