Grafen esaslı elektronik devre elemanlarının elektriksel karakteristiklerinin incelenmesi
Investigation of electrical characteristics of graphene based field effect transistors
- Tez No: 416903
- Danışmanlar: PROF. DR. ENİSE AYYILDIZ, PROF. DR. HİDAYET ÇETİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Grafen, iki boyutlu hekzagonal kristal yapısında düzenlenmiş sp2 bağlı karbon atomlarının tek tabakası olarak tanımlanmaktadır. Mükemmel mekanik, elektrik ve ısıl özelliklerinden dolayı grafen gelecekteki elektronik için mükemmel bir aday olarak gösterilmektedir. Büyük yüzey alanı ve yüksek mobilitesinden dolayı grafenin en ümit verici uygulamalarından biri gaz sensörlerdir. Bu tez çalışmasında grafen numuneler mekanik ayrılma yöntemi kullanılarak üretilmiş ve 285 nm SiO2 kalınlıklı temizlenmiş Si alttaşı üzerine transfer edilmiştir. Si/SiO2 alttaşı üzerindeki grafen numunelerin yeri, optik mikroskop kullanılarak belirlenmiştir. Üretilen grafenin tek tabakalı oluşu Raman spektrumu ile doğrulanmıştır. Grafenin elektriksel özelliklerini incelemek ve gazlara olan duyarlığını belirlemek için fotolitografi ve lift-off işlemleriyle grafen alan etkili transistörler (GAET) üretilmiştir. GAET üretiminde metalizasyon fiziksel buhar biriktirme tekniği ile yapılmıştır. GAET' lerin vakum ve atmosfer ortamındaki IDS-VG transfer karakteristiği incelendiğinde ambipolar iletim davranışı sergilediği görülmüştür. Ayrıca GAET'lerin oda sıcaklığında, 90 ve 120 °C sıcaklıklarında CO, NH3 ve H2 gazlarına olan sensör tepkileri incelenmiştir. Oda sıcaklığında CO ve H2 gazlarına karşı anlamlı tepki gözlenemezken 120°C de tepkiler gözlenmiştir. Gaz sensör hassasiyetinin, hedef gazın cinsi ve test sıcaklığı ile ilişkili olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Graphene is defined as a single layer of sp2 bonded carbon atoms which are arranged in two dimensional hexagonal crystal structure. Graphene is considered as an excellent candidate for next generation electronic applications because of its extra ordinary mechanical, electrical and thermal properties. Graphene gas sensors are the most promising features of graphene applications due to large surface are application and extremely high carrier mobility of graphene. During dissertation study, graphene samples were prepared usin gmechanical exfoliation method and transferred to a cleaned Si wafer with 285 nm SiO2 oxide thickness. Optical microscopy was used to determine the location of graphene samples on Si/SiO2 wafer. The formation of single layer of produced graphene were confirmed by Raman spectroscopy. Grafen field effect transistors (GFETs) were fabricated using photolithography and lift-off processes to investigate the electrical characteristic and gas sensor properties of graphene. Metalizations in GFET production were made by using the physical vapor deposition technique. When the IDS-VG transfer characterictics of GFETs in vacuum and atmosphere environments were examined, it had been shown to exhibit ambipolar transport behaviors. Gas sensing behaviors of graphene field effect transistor was examined under different gases (NH3, CO, H2) at both room temperature and different temperatures (90 oC and 120 oC). While the response of the GFET to H2 and CO gases was observed at 120 oC, the response for NH3 gas was observed at room temperature. It was found that gas sensing sensitivity was related to type of target gas and test temperature.
Benzer Tezler
- Politiyofen esaslı Nanokompozit malzeme sentezi, Elektrokimyasal Davranışları ve Süperkapasitör Uygulamaları
Synthesis of polythi̇ophene based nanocomposite materials, electrochemical behaviors and supercapacitor applications
SELDA ALAÇAMLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
KimyaTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ATEŞ
- Graphene based materials obtained from graphite and polyacrylonitrile based carbon fiber for energy storage and conversion systems
Enerji depolama ve dönüşüm sistemleri için grafit ve poliakrilonitril esaslı karbon fiberden grafen tabanlı malzemelerin üretilmesi
MEHMET GİRAY ERSÖZOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN
- Nanocomposites with graphene
Grafen esaslı nanokompozitler
SİBEL DEMİROĞLU
Doktora
İngilizce
2018
Bilim ve Teknolojiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÖZGÜR SEYDİBEYOĞLU
- Grafen esaslı iletken desenlerin hazırlanması ve elektrokimyasal karakterizasyonu
Preparation of graphene based conductive patterns and their electrochemical characterization
KÜBRA SOĞANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaNecmettin Erbakan ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN ZOR
- Grafen esaslı nano elektroseramiklerin üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of graphene based nano electroceramics
CİHAT AYDIN
Doktora
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TAŞKIN
PROF. DR. FAHRETTİN YAKUPHANOĞLU