Characterization of Cd1-X ZnX Te single crystals
Cd1-X ZnX Te tek kristalinin karakterizasyonu
- Tez No: 442324
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YUNUS EREN KALAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Among all semiconductor materials CdZnTe (CZT) becomes prominent due to its high resistivity, elevated operating temperature with high atomic number. Significant improvements in the large area and low defect content CdZnTe crystals have led to widen the application areas. Accordingly, these crystals can be utilized as roomtemperature detectors in medical, industrial and nuclear applications. CZT detectors suffer from various crystallographic defects formed during crystal growth and postgrowth cooling processes. The control of defect formation during growth or postgrowth processes requires detailed characterization studies. In this respect, identification of mostly encountered defects such as dislocations, twins, stacking faults and second phase of tellurium with the help of advanced imaging techniques has been set to the main objective of this thesis. After CdZnTe ingots had been grown by modified Bridgman furnace, wafers slicing and processing were applied. The single crystallinity was ensured by X-ray diffraction (XRD) and electron back scattered diffraction (EBSD) methods. Various types of dislocations were able to be examined by scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy after appropriate etching techniques. In addition to the dislocations, hexagonal and triangular shape of tellurium inclusions were revealed. Besides of micron-scaled defects, nano-scaled defects were also captured and analyzed with the help of transmission electron microscopy (TEM). High-resolution electron microscopy (HRTEM) revealed linear defects along directions embedded in single crystalline matrix. There is still no consensus on designating such defects as they as classified both as Te precipitate, twins and stacking fault in the literature. In this respect, image simulations were applied for modelling coherent Te precipitates, twins and stacking faults and they were compared with the experimentally observed results.
Özet (Çeviri)
CdZnTe (CZT), yüksek direnç ve yüksek atom numarasına sahip olması ve oda sıcaklığında çalışabilmesi ile diğer yarı iletken malzemeler arasında öne çıkmaktadır. Kullanım alanlarının yaygınlaştırılması amacıyla az kusur barındıran CZT kristallerinin üretiminde önemli bir yol katedilmiştir. Bu sayede ve üretilen oda sıcaklığında çalışabilen dedektörlerin kullanım alanlarından başlıcaları, tıbbi alanlar, endüstriyel alanlar ve nükleer uygulamalardan oluşmaktadır. Fakat, CZT dedektörleri kristal büyümesi ve soğuma evrelerinde oluşan kristalografik hatalar nedeniyle istenilen performansı sağlayamamaktadır. Daha yüksek performanslı kristallerin üretilebilmesi amacı ile oluşan bu hataların önüne geçilmelidir. Bu amaç doğrultusunda, CZT kristallerinde sıklıkla rastlanan dislokasyon oluşumu, ikizlenme, dizilme hatası ve Telaryum bazlı ikincil fazlar ileri görüntüleme teknikleri ile karakterize edilmiştir. CZT numuneleri, Bridgman fırınında üretilmiş ve takiben hassas bir şekilde belirli bir yönde kesilmiştir. Oluşturulan numunelerin tek kristal yapıda olup olmadığı X-ray kırınımı ve elektron geri saçınımlı kırınım teknikleri ile kontrol edilmiştir. Çeşitli şekil ve oryantasyonlarda oluşan dislokasyonlar taramalı elektron mikroskobu ve optik mikroskop görüntüleriyle tespit edilmiştir. Bu dislokasyonlara ek olarak altıgen ve/veya üçgen şekillerinde oluşan Te kalıntıları görüntülenebilmiştir. Mikron seviyesindeki hataların yanısıra nano boyutlardaki hataların da incelenmesi amacıyla geçirimli elektron mikroskobu kullanılmıştır. Geçirimli elektron mikroskopları görüntülerinden yönünde doğrusal hataların varlığı gözlenmiş fakat literatürde bu hataların Te kalıntıları, çarpılmalar veya dizilim hatalarından kaynaklanıp kaynaklanmadıkları konusunda ortak bir kanıya rastlanmamıştır. Bu kapsamda Te kalıntıları, ikizlenmeler ve dizilim hatalarının kıyaslanabileceği simulasyonlar modellenmiş ve bu modeller deneysel sonuçlarla kıyaslanmıştır
Benzer Tezler
- Nanoscale surface finishing studies and characterizations of cadmium zinc telluride crystals
Kadmiyum çinko tellür kristellerinin nano düzeyde yüzey hazırlama çalışmaları ve karakterizasyonu
MERVE PINAR KABUKCUOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAŞİT TURAN
- Bulk growth and characterization of cadmium zinc telluride crystals for mercury cadmium telluride infrared detector applications
Civa kadmiyum tellür kızılötesi dedektör uygulamaları için kadmiyum çinko tellür kristallerinin hacimsel büyütülmesi ve karakterizasyonu
HASAN YASİN ERGUNT
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAŞİT TURAN
PROF. DR. CENGİZ BEŞİKCİ
- Caharacterization of cadmiun zinc telluride thin films prepared by magnetron sputtering from asingle target
Püskürtme yöntemiyle tek targettan büyütülen kadminyum çinko teleryum ince filminin karakterizasyonu
ALİ AKGÖL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiAbant İzzet Baysal ÜniversitesiAtom ve Molekül Fiziği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN YILMAZ
- Fotovoltaik güneş gözesi uygulamaları için Cd1-xZnxS ince filmlerinin büyütülmesi ve karakterizasyonu
Growth and characterization of Cd1-xZnxS thin films for photovoltaic solar cell applications
TÜRKER YAPAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VİLDAN BİLGİN
- Farklı oranlarda Pb katkılı cdpbs ince filmlerin büyütülmesi ve karakterizasyonu
Deposition and characterization of cdpbs thin films doping with different Pb ratios
ELİF ÇİNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EYÜP FAHRİ KESKENLER