ZnO tabanlı UV dedektör geliştirilmesi ve prototip üretimi
Development and production of ZnO-based UV detector prototype
- Tez No: 417032
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ÇAKMAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
Bu tezde, doğal olmayan yollarla yayılan UV ışınımı tespit edebilme yeteneğine sahip bir dedektör geliştirmek amacı ile, algılayıcı kısmı oluşturması düşünülen ZnO ince filmleri optimize etme çalışmaları püskürtme ve eş-püskürtme yöntemleri kullanılarak yapıldı. İlk olarak, katkısız ZnO ince filmleri esnek şeffaf-asetat üzerine reaktif DC magnetron püskürtme tekniği ile oluşturuldu ve analizleri yapıldı. Çalışmalarda ağırlıklı olarak RF Magnetron Püskürtme Sistemi kullanıldı. Bu teknikle % 2 oranında Al konsantrasyonuna sahip ZnO:Al ince filmler farklı büyütme şartlarında n-Si, korning cam, PET ve ITO kaplı PET alttaşlar üzerine kaplandı. Elde edilen ZnO:Al ince filmlerin yapısal, optiksel, elektriksel ve morfolojik özellikleri araştırıldı. Ayrıca, x = 0.45 ve 0.40 Mg kompozisyon oranlarına sahip MgxZn1-xO ince filmler esnek ITO/PET, katı n-Si ve korning cam alttaşlar üzerine kaplandı. Farklı komposizyon oranlarına sahip bu filmlerin de karakterizasyonları yapıldı. Tez kapsamında püskürtme yöntemi ile yapılan bu yoğun çalışmaların yanı sıra eş-püskürtme yöntemi ile ZnO ve MgO olmak üzere farklı iki hedef eş zamanlı kullanılarak MgxZn1-xO ince film kaplamaları da başarıldı. Kristal kalitesi yüksek, iyi optiksel, elektriksel özelliklere sahip ve düzgün morfolojide olan ZnO:Al ve MgxZn1-xO ince filmler interdijital elektrotlar üzerine kaplanarak UV dedektör prototipleri tasarlandı. Tez çalışmasının son aşaması olarak, en iyi nitelikli UV dedektörlerin karanlık akım, foto-duyarlılık ve kuantum verimliliği gibi önemli dedektör parametreleri tartışıldı. Araştırmalar sonucunda, özellikle esnek alttaşlar üzerine ince filmlerin üretimi, aygıt üretim süreçlerinin optimizasyonu ve tasarım başarısı bu teknolojide ülkemiz için öncü niteliktedir. Ayrıca, optimizasyon neticesinde seçilerek geliştirilen ZnO:Al tabanlı ve MgxZn1-xO tabanlı UV dedektör prototiplerinin UV ışığa tutulması ile duyarlılık testlerini geçmesi elde edilen bir diğer önemli başarıdır.
Özet (Çeviri)
Optimizing researches on the ZnO thin films which is sensor part of the detector was performed by using sputtering and co-sputtering systems with the aim of developing a detector has the ability to detect UV radiation emitted by an unnatural way. First, undoped ZnO thin films were deposited on flexible transparent acetate substrates with DC reactive magnetron sputtering technique and their properties were investigated. RF Magnetron Sputtering System was mainly used in the studies. ZnO:Al thin films which have %2 Al concentration was deposited on the n-Si, korning glass, PET and ITO-coated PET substrates with different deposition conditions using this technique. Structural, optical, electrical and morphological properties of the obtained films were investigated. Furthermore, MgxZn1-xO thin films which have x = 0.45 ve 0.40 Mg omposition were deposited on the flexible ITO/PET and solid n-Si and korning glass substrates and their properties were also investigated. In addition, deposition of MgxZn1-xO thin films was achieved using two different targets (ZnO and MgO) simultaneously in the co-sputtering system with the idea of a cheap and domestic technology. Then, ZnO:Al and MgxZn1-xO thin films which have good physical properties were deposited on interdigital electrodes and designed UV detector with high efficieny. In the last part of the thesis, important detector parameters such as dark current, photo-sensitivity and quantum efficiency of the obtained UV detector were discussed. As a result of the research, deposition of thin films on flexible substrates, optimization of production processes and achievement of device design is great works for our country in this technology. In addition, Zn:Al and MgxZn1-xO based UV detector prototypes are sensitive to UV light and this is an another important achievement of this thesis.
Benzer Tezler
- Çinko oksit (ZnO) tabanlı ultraviyole (UV) ışık yayan diyotların elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of electrical and optical properties of ZnO based ultraviolet light emitting diodes
EMRE ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
EnerjiGiresun ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SONGÜL FİAT VAROL
- ZnO tabanlı doğal boyar maddeli güneş pili yapımı
Fabrication of ZnO based dye-sensitized solar cell
AYÇA KUDRET
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT ALVER
- Elektrokimyasal büyütme tekniği ile elde edilen ZnO tabanlı homoeklemlerin elektrolüminesansının incelenmesi
Investigation of electroluminescence of ZnO based p-n homojunctions obtained by electrochemical deposition technique
ALİ BALTAKESMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN TÜZEMEN
- 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
- 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
2019
KimyaBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVİM DEMİRÖZÜ ŞENOL