Geri Dön

İletken Zn1-xMg0.05AlxO ince filmlerinin radyasyon karşısında optik davranışlarının incelenmesi

Investigation of optical behaviours of conductive Zn1-xMg0.05AlxO thin films against to radiation

PDF İndir

  1. Tez No: 333043
  2. Yazar: DOĞAN AKCAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. NİLGÜN DOĞAN BAYDOĞAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Enerji Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 93

Özet

ZnO radyasyona karşı oldukça direnç gösteren bir malzeme olduğundan, uzay teknolojisindeki malzemler arasında ilgi çekmektedir. Bu nedenle, elektrikçe iletken Zn0.95-xMg0.05AlxO ince filmlerin optik özellikleri üzerinde gama radyasyonunun etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, Zn0.95-xMg0.05AlxO ince filmler Cs-137 isotopu karşısında radyasyona maruz bırakılmıştır. Çinko oksite (ZnO) olan ilgi birçok teknolojik uygulamalarda (geçirgen iletken elektrot, görüntüleme cihazları, ışık yayan diyotlar (LED), gaz sensörleri, güneş pilleri, lazer sistemleri) kullanılması sebebiyle hergeçen gün artarak devam etmektedir. ZnO?ya Mg katkılayarak bu uygulamalarda kaydadeğer bir gelişme gözlemlenmiştir. Mg+2?nin 0.58 Å olan iyonik çapı, Zn+2 (0.60 Å)?ninkine oldukça yakın olduğundan, Mg katkısı örgü parametrelerinde kayda değer bir değişikliğe neden olmadığı ve bant aralığının genişlediği gözlenmiştir. ZnO?ya Al(n-tipi katkı) katkılayarak yüksek elektriksel iletkenlik, yakın kızılötesi (infrared) ve görünür bölgede yüksek şeffaflık elde edilmektedir. Bu sebeple çalışmada ZnO yarıiletken Mg ve Al ile katkılanarak ZnMgAlO tipi üçlü geniş bant, şeffaf ve iletken ince filmler sol-jel yöntemi ile geliştirilmiştir. Bu tezin temel hedefi Zn0.95-xMg0.05AlxO ince filmlerin en uygun üretme parametrelerini saptamak, büyütme mekanizmasını anlamak, elektriksel, optiksel ve radyosyona duyarlılığını araştırmaktır. Altlık olarak kullanılan camlar için farklı temizleme koşulları uygulanarak en uygun temizleme koşulu tespit edilmiş ve yüzeyleri mikroskop kullanılarak incelenmiştir. Zn0.95-xMg0.05AlxO tipi üçlü ince filmler, farklı Al katkı oranlarında Sol-jel yöntemi ile daldırarak kaplama (dip-coating) tekniği kullanılarak cam altlık üzerine kaplanmıştır. ZnMgAlO ince filmlerin karakterizasyonu Ayrımsal Isıl Analiz ? Isıl Ağırlıkça Analiz, SEM, EDS ve XRD ile yapıldı. Cam altlık üzerine büyütülen Zn0.95-xMg0.05AlxO filmler yoğun ve homojen bir yapıya sahip oldukları ve poli-kristal filmler oldukları SEM görüntülerinden gözlendi. Zn0.95-xMg0.05AlxO ince filmlerin elektriksel ölçümler için kontak alınabilmesi için film üzerine fiziksel buharlaştırma yöntemi ile interdijital transdüser yapısında kaplamalar yapılarak kontaklar alındı. Elde edilen numunelerin Dc elektriksel özellikleri 300-500K sıcaklık aralığında ve oksijen atmosferinde gözlendi. Akım-voltage (I-V) değerleri Keithley 6517A Electrometer/High Resistancemetre?yle ölçülmüştür. Zn0.95-xMg0.05AlxO ince filmlerin optik özellikleri UV-Vis-NIR spektrometreyle 190 ? 1100 nm arasında ölçülerek yarıiletken band genişliği belirlenmiştir. Band genişliğinin Al katkı oranı artarken arttığı gözlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Since ZnO is a resistive material against radiation, it attracts attention among other materials used in space applications. For this reason, behaviours of electrical conductive Zn0.95-xMg0.05AlxO thin films? againgst to radiation are investigated. For this purpose Zn0.95-xMg0.05AlxO irradiated by Cs-137 isotope Zinc oxide (ZnO) attracting an increasing intense attraction due to its technological applications such as transparent conductive electrodes, displaying deviceds, LED?s, gas sensors, solar cells, laser systems etc. Doping Magnesium (Mg) to ZnO caused a remarkable advance. Since ionic radius of 0.58 Å of Mg+2 is very close to that of Zn+2 (0.60 Å), effect Mg doping on lattice parameters is very limited and Mg doping increases band gap of ZnO structure. By doping Al (n-type dopant) in ZnO, high electrical conductivity and high transparency in infrared and visible region is obtained. For this reason, in this study, ZnO semiconductor is doped with Al and Mg and a triple wide band gap transparent conductive Zn0.95-xMg0.05AlxO thin films produced by sol-gel method. The purpose of this thesis is to find optimum production parameters, to understand deposition mechanism and to find electrical, optical properties and behaviours of these properties after irradiated by radiation. Microscope glass slides used as substrate cleaned under different conditions and optimum cleaning conditions are decided using scanning electron microscope (SEM) and microscope. ZnMgAl co-doped films with different Al concentrations coated on glass slides by employing sol-gel dip coating method. Characterization of ZnMgAlO thin films are made using differential thermal analysis (DTA) / thermogravimetric analysis (TGA), SEM and X-Ray diffractometer (XRD). It?s observed that ZnMgAlO films deposited on glass slides has a dense and homogenius structured ploycrystaline films by investigating SEM micrographs. Electrical measurments of Zn0.95-xMg0.05AlxO films performed by coating interdigital transducer structure by physical vapour deposition to made electrical contacts. Dc properties of samples obtained observed in a temperature range of 300 ? 500K and in oxygen atmosphere. Current/Voltage (I-V) measurments performed by using Keithley 6517A Electrometer/High Resistancemeter. Optical properties of Zn0.95-xMg0.05AlxO thin films obtained by using PG Instruments UV-Vis-NIR spectrophotometer in 190 ? 1100 nm range and optical band gap is obtained. It?s observed that band gap of structure is increased with increasing Al doping concentration.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    835691

    Investigation of electroless silver plating process on 0.68 catio3-0.32 Ca (Zn1/3Nb2/3) O3 ceramic composition

    0.68 catio3-0.32 Ca (Zn1/3Nb2/3) O3 seramik kompozisyonu üzerine akımsız gümüş kaplama prosesinin incelenmesi

    KARDELEN GÜNDOĞDU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Metalurji MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi

    Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. METEHAN ERDOĞAN

  2. Tez No

    343267

    II-IV tabanlı seyreltilmiş magnetik yarı iletken ince filmlerin yapısal, optiksel ve manyetik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of structural,optical and magnetic properties of II-IV based diluted magnetic semiconductor thin films

    ABDULLAH GÖKTAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiHarran Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM HALİL MUTLU

  3. Tez No

    425910

    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

    İngilizce

    2016

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAbant İzzet Baysal Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. CABİR TERZİOĞLU

    DOÇ. ÖZGÜR ÖZTÜRK

  4. Tez No

    561413

    Synthesis and characterization of ZnO based semiconductors with doped rare-earth metals

    Nadir toprak metali katkılı ZnO tabanlı yarıiletkenlerin sentezi ve karakterizasyonu

    MELİKE İMAMOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    KimyaBolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEVİM DEMİRÖZÜ ŞENOL

  5. Tez No

    861061

    Solution-processed thin film deposition and characterization of multinarychalcogenides: Towards highly efficient Cu2BaSn(S,Se)4 solar devices

    Solüsyon yöntemiyle sentezlenmiş çok elementli kalkojenitlerin ince film kaplama ve karakterizasyonu: Yüksek verimli Cu2BaSn(S,Se)4 bazlı güneş soğuran cihazlara doğru

    BETÜL TEYMUR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    EnerjiDuke University

    Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DAVİD B.MİTZİ

Geri Dön