ZnO tabanlı seyreltik manyetik yarıiletkenlerin üretimi ve bazı yapısal, optik ve manyetik özelliklerinin incelenmesi
The production and investigation of some structural, optical and magnetic properties of ZnO-based diluted magnetic semiconductors
- Tez No: 324644
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMİN BACAKSIZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 152
Özet
Bu çalışmada, Cu, Mn ve Cr katkılı ZnO nano ve mikroçubukların bazı yapısal, optik ve manyetik özellikleri incelendi. ZnO nanoçubuklar buhar fazında taşınım yöntemiyle silisyum altlıklar üzerinde büyütüldü. Cu ve Mn metali bu yapılara, farklı sıcaklık ve sürelerde difüze edildi. Cr katkılı ZnO mikroçubuklar ise kimyasal püskürtme yöntemiyle cam altlıklar üzerinde üretildi. Katkılı ve katkısız ZnO nano-mikroçubukların c eksenli olarak hekzagonal yapıda büyüdükleri tespit edildi. SEM fotoğraflarından, ZnO:Cu ve ZnO:Mn nanoçubukların ~100 nm çap değerine ve 4 µm uzunluklarına sahip oldukları görüldü. Ayrıca artan Cr katkısıyla, ZnO mikroçubukların SEM fotoğraflarında bazı değişiklikler gözlendi. XPS analizleri, Cu, Mn ve Cr katkılarının ZnO örgüsüne sırasıyla +2, +2 ve +3 değerlikli olarak yerleştiğini gösterdi. Fotolüminesans sonuçları, Cu ve Cr katkısının ZnO nano-mikroçubukların görünür bant emisyon şiddetinde artış meydana getirdiğini, Mn katkısının ise nanoçubukların bant emisyon şiddetinde öncelikle artan ve sonra azalan bir davranış sergilediğini ortaya koydu. ZnO mikroçubuklarda, geçirgenlik eğrilerinden elde edilen yasak enerji aralık değerlerinde artan Cr katkısıyla gözüken değişim, 10 K ölçüm sıcaklığında yapılan fotolüminesans ölçümlerinde gözükmedi. Bu durumun nedeni ilk defa ayrıntılı olarak tartışıldı. Oda sıcaklığında alınan manyetik ölçümlerden, katkısız, Cu ve Mn katkılı ZnO nanoçubukların ferromanyetizm sergiledikleri gözlendi. Katkısız ZnO mikroçubuklar diyamanyetik davranış sergilemelerine karşın, Cr katkılı ZnO mikroçubuklarda ferromanyetik davranış görüldü.
Özet (Çeviri)
In this study, the structural, optical and magnetic properties of Cu, Mn and Cr-doped ZnO nano-microrods were investigated. ZnO nanorods were grown on Si substrates by vapor phase transport method. Cu and Mn metals were diffused into these nanorods at different temperatures and for different times. Cr-doped ZnO microrods were produced on glass substrates by spray pyrolysis technique. Doped and undoped ZnO nano-microrods were seen to grow in the c axis of the wurtzite structure. From SEM images, ZnO:Cu and ZnO:Mn nanorods were observed to have diameters of ~100 nm and lengths of 4 µm. In the SEM images of ZnO microrods, some changes were observed with the increase of Cr doping. XPS analysis showed that Cu, Mn and Cr dopants were substituted into the ZnO matrix in the valence states of +2, +2 and +3, respectively. Photoluminescence results indicated that the incorporation of Cu and Cr led to an increase of green band deep level intensity of the nano-microrods, whereas Mn doping firstly increased and then decreased the green band intensity of nanorods. In the ZnO microrods, band gap values obtained from transmittance curves exhibited a change with the Cr doping. However, this change did not appeared in PL results obtained at 10 K. The reason of this change is discussed for the first time. From magnetic measurements performed at room temperature, the undoped, Cu- and Mn-doped ZnO nanorods were seen to exhibit ferromagnetism. Although undoped ZnO microrods showed diamagnetic behaviour; ferromagnetic character was observed for Cr-doped ZnO ones.
Benzer Tezler
- Characterization of zno based diluted magnetic semiconductor thi̇n fi̇lms and nano particles produced by sol-gel method
Sol-gel yöntemiyle üretilen zno tabanlı seyreltik manyetik yarıiletken ince filmlerin ve nano parçacıkların karakterizasyonu
ELİF AŞIKUZUN
Doktora
İngilizce
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiAbant İzzet Baysal ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. CABİR TERZİOĞLU
DOÇ. ÖZGÜR ÖZTÜRK
- Sol-jel yöntemi ile üretilen ti(IV) katkılı Zno tabanlı seyreltik manyetik yarıiletken nano tozların ve ince filmlerin karakterizasyonu
Characterization of ti(IV) doped zno based dilute magnetic semiconductor nano powders and thin films synthesized by the sol-gel method
EMİNE TÜRKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN ADA
DOÇ. DR. ELİF AŞIKUZUN TOKEŞER
- ZnO tabanlı UV dedektör geliştirilmesi ve prototip üretimi
Development and production of ZnO-based UV detector prototype
NİHAN AKIN
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇAKMAK
- ZnO tabanlı transparan ince film transistör tasarımı ve üretimi
Design and fabrication of ZnO based transparent thin film transistor
ÖZKUR KURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLBEYİ AVCI
- ZnO tabanlı fotodedektör tasarımı, fabrikasyonu ve karakterizasyonu
Design, fabrication and characterisation of a ZnO-based photodetector
ÜMİT DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KAMURAN KARA