Geri Dön

Bor nitrür kaplanmış malzemlerde yarı iletkenlik özellikler

Semiconductivity properties in boron nitride coated materials

  1. Tez No: 431160
  2. Yazar: KAAN SOYSAL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE MURATHAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 125

Özet

Bor nitrür (BN) amorf, turbostratik, rombohedral, vürtzit, hegzagonal ve kübik kristal yapısından dolayı farklı kullanım alanlarına sahiptir. BN'nin elektriksel iletkenlik özeliğini ortaya çıkarabilmek amacıyla, üre (CO(NH2)2) ve borik asidin (H3BO3) reaktant olarak seçildiği bu çalışmada, ayrışma reaksiyonlarından elde edilen dimerleşmiş üre, bor oksit (B2O3) ve amonyak (NH3) reaksiyonlarından, sırasıyla standart şartlardaki Gibbs serbest entalpileri, denge sabitleri, 200 °C, 300 °C ve 1000 °C'deki Gibbs serbest entalpileri hesaplandı. Negatif Gibbs serbest entalpiye sahip reaksiyonlar kuvars camdan imal edilmiş reaktörde yürütüldü. Reaksiyon şartları olarak atmosferik basınçta ve yoğun azot ortamında farklı sıcaklık, farklı süre ve farklı reaktant kütle oranları kullanıldı. Bu şartlarda yarı iletken malzeme olan silisyum karbür (SiC) matriksinde kimyasal buhar biriktirme yöntemi (KBB) ile BN kaplama yapıldı. Yüzeyde oluşan B2O3 yapısını gidermek amacıyla metanol kullanıldı. Metanol gideriminden sonra numuneler izostatik preste kalıplandı. Kalıplanan numuneler vakumlanarak degaze edilmiş fırında, 1500 °C'de azot atmosferinde sinterlendi. XRD, SEM, EDX ve FTIR analizlerinden, 1000 °C ve 1100 °C'de yoğun azot atmosferinde yapılan kaplamalarda epitaksiyal büyütme sonucunda elde edilen yapıların turbostratik BN yapısı yanı sıra hegzagonal BN olduğu anlaşıldı. BN kaplaması yapılan SiC'nin yarı iletken özelik gösterdiği ve ortalama özdirenç değerinin 6,07x1011 Ω.cm; iletkenliğinin ise 0,17x10-11 S/cm olduğu tespit edildi. Bu sonuçların, elektrik-elektronik uygulamalarında ileri teknoloji imkânları sağlayacağı düşünülmektedir.

Özet (Çeviri)

It is due to the amorphous, turbostratic, rhombohedral, wurtzite, hexagonal, and cubic crystal structures of boron nitride (BN) that this compound has a number of various application areas. In this study, in order to introduce the electrical conductivity of BN, urea (CO(NH2)2) and boric acid (H3BO3) were used as reactants. The Gibbs free enthalpy under standard conditions, equilibrium constants and the Gibbs free enthalpy at 200 °C, 300 °C and 1000 °C of the reactions of dimerized urea, boron oxide (B2O3) and ammonia (NH3) were calculated. The reactions with negative Gibbs free enthalpy were conducted in a reactor produced with quartz glass. As the underlying conditions, different temperatures, different times and different reactant-mass ratios at atmospheric pressure and nitrogen atmosphere were studied. Under these circumstances, semiconductor silicon carbide (SiC) matrix was coated with BN by using chemical vapor deposition (CVD) method. Methanol was used to remove the unwanted B2O3. After the removal, the samples were isostaticly pressed. The samples were then sintered at 1500 °C, under nitrogen atmosphere in a degassed reactor. Through the XRD, SEM, EDX and FTIR analyses, it was shown that the epitaxial growth at 1000 °C and 1100 °C under dense nitrogen atmosphere took place as turbostratic BN structure as well as hexagonal BN structure. The BN coated SiC indicated semiconductor properties, with average resistivity of 6,07x1011 Ω.cm and conductivity of 0,17x10-11 S/cm. These results open up advanced technology possibilities for further research on electrical-electronical applications.

Benzer Tezler

  1. Synthesis of functional polyaminoboranes and their applications

    Fonksiyonel poliaminoboran sentezi ve uygulamaları

    MERT BURAK ŞEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    KimyaYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TARIK EREN

  2. İki boyutlu BN ilavesinin TiB2–SiC ve ZrB2–SiC kompozitlerinin mekanik özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi

    The effects of 2d BN addition on the mechanical properties of TiB2 – SiC AND ZrB2 – SiC composites

    CANER ASLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI

  3. CNC takım tezgahlarında hızlı talaş kaldırma prosesinin teorik ve deneysel incelenmesi

    Theoretical and experimental study of high speed machining process in CNC machine tools

    ERDAL GAMSIZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. MUSTAFA AKKURT

  4. Farklı seramik parçacıkların AISI 304 östenitik paslanmaz çelik üzerine elektrokimyasal yöntem ile kaplanabilirliğinin araştırılması

    Investigation of electrochemical coating of different ceramic particles on AISI 304 austenitic stainless steel

    GİZEM TUGÇE GÜNGÖR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FARUK KARACA

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH CİHANGİR

  5. Bor nitrür kaplanmış implantların antibakteriyel etkinliğinin incelenmesi

    Investigation of antibacterial efficiency of boron nitride coated implants

    SAMET IŞIK

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Ortopedi ve TravmatolojiHacettepe Üniversitesi

    Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖMÜR ÇAĞLAR