Deposition of nanocrystallized amorphous silicon thin films by magnetron sputtering
Nanokristalize edilmiş amorf silisyum ince filmlerin magnetron saçtırma yöntemi ile büyütülmesi
- Tez No: 352379
- Danışmanlar: PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI, DOÇ. DR. OSMAN ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Physics and Physics Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Bu çalışmada nanokristalize edilmiş amorf silikon ince filmlerin sentezi yapılarak, güneş pili uygulaması için geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, çalışma sırasında DC Magnetron Saçtırma ve RF Magnetron Saçtırma cihazları kullanılmıştır. İlk olarak DC-Magnetron Saçtırma cihazı ile 1 Watt, 4 Watt, 10 Watt ve 15 Watt değerlerinde, titanyum biriktirilmiş silikon altlık üzerine, 18 °C ortam sıcaklığında, 300 Å kalınlığında silikon kaplama yapılmıştır. Daha sonra 1 Watt için 2 sccm ile 20 sccm ve 15 Watt için ise 0.8 sccm ile 20 sccm argon akış hızlarında kaplamalar yapılmıştır. Bu çalışmalardan sonra RF güç kaynağına geçilmiş ve bu sefer de kullanılan silisyum toz hedef malzemesi haricinde sisteme bir de altlık olarak kullanılan tek kristal silisyum altlık hedef malzemesi olarak eklenmiştir. Her bir hedef malzemesi için 10 Watt, 15 Watt ve 150 Watt güç değerlerinde kaplamalar yapılmıştır. Ardından RF gücünde üretilen ve her iki hedef malzemesinin de kullanıldığı iki ayrı numune üretilip, 800 °C? de birer saat tavlama işlemi yapılmıştır. Yapılan her kaplama işleminin ardından numuneler vakum ortamından çıkarılmadan X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ile karakterize edilmiştir. Daha sonra numunelere Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM), Raman Spektroskopisi, X-Işınları Difraksiyonu (XRD) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) cihazları ile karakterizasyon işlemleri yapılmıştır. Yapılan tüm bu işlemler sonucu, karakterizasyon sonuçlarının ışığında önce yapıda amorf silisyumun eldesi sağlanmış, ardından yapılan tavlama işlemi ile beraber hedeflenen nanokristal silisyum elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this work, nanocrystallized amorphous silicon thin films were synthesized and it was aimed to apply this to solar cell applications which are accepted as one of the most important alternative for renewable energy sources. In accordance with this purpose, DC Magnetron Sputtering and RF Magnetron Sputtering was used. At first, by using DC Magnetron Sputtering, samples were deposited on titanium deposited silicon substrates under 1 Watt, 4 Watt, 10 Watt and 15 Watt, at 18 °C temperature. Thickness was 300 Å for all samples. After that thin film depositions were done for 1 Watt at 2 sccm and 20 sccm and for 15 Watt at 0.8 sccm and 20 sccm argon flow rate. Later on, RF power source started to be used and at that time addition to the powder silicon target, single crystalline silicon substrate was started to be used as target. For each target, thin film depositions were done at 10 Watt, 15 Watt and 150 Watt. After all these, two samples were deposited by RF power and annealed at 800 °C for 1 hour. After all deposition procedure, X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) characterization was made without taking samples outside. Behind all of these, samples were characterized by Atomic Force Microscopy (AFM), Raman Spectroscopy, X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). As a result of these, by the investigation of characterization results, it is understood that amorphous silicon was obtained at first and then nanocrystalline silicon particles were acquired by annealing.
Benzer Tezler
- Production of hydrogenated nanocrystalline silicon based thin film transistor
Hidrojenlenmiş nanokristal silisyum tabanlı ince film transistör üretimi
TAMILA ALIYEVA
Doktora
İngilizce
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Bölümü
DOÇ. DR. İSMAİL ATILGAN
- Plazma ile biriktirilmiş nanokristal silisyum filmlerin görünür-yakın kızılötesi bölge geçirgenlik ölçümleri ve yapısal özellikleri arasındaki korelasyonun incelenmesi
Correlation between visible-near infrared transmittance measurements and structural properties of plasma deposited nanocrystalline silicon films
GÖZDE KAHRİMAN GÖKDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TAMİLA ANUTGAN
- Hidrojenlendirilmiş nanokristal silisyum alt-oksit (nc-SiOx:H; x<1) ince filmlerin üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication of hydrogenated nanocrystalline silicon suboxide (nc-SiOx:H, x<1) thin films and their characterization
KEMAL RÜZGAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AKIN BACIOĞLU
- Nanocrystal silicon based visible light emitting pin diodes
Nanokristal silisyum tabanlı görünür ışık yayan pin diyotlar
MUSTAFA ANUTGAN
Doktora
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. DR. BAYRAM KATIRCIOĞLU
- Production of dye sensitized solar cell and optimization of production parameters
Boya uyarımlı güneş pillerinin üretimi ve üretim parametrelerinin optimizasyonu
RAMAZAN ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ KILIÇ