Size controlled germanium nanocrystals in dielectrics: Structural and optical analysis and stress evolution
Dielektriık matrislerde germanium nanokristaller: Yapısal ve optik analiz ve zor evrimi
- Tez No: 472889
- Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZ GÜLSEREN, PROF. DR. ATİLLA AYDINLI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Grup IV yarıietken nanokristaller, yani silisyum ve germanyum, fotovoltaik, bellek uygulamaları, optoelektronik, tıbbi görüntüleme ve ultra hassas tespit cihazlar gibi bir cok alanda ilgi ceken bir konu olmuştur. yarıiletken nanokristallerin iki onemli ozelliği vardır: kuantum hapsolma etkisinden dolayı malzemenin boyutları kücüldkue optik ozelliklerinde b uy uk değişiklikler oluşur. Bu etki nanokristallerin boyut ve şekillerini ayarlayarak elektronik enerji seviyelerinin kontrol edilebilmesini sağlar. Ikinci ozellik ise azalan boyutla birlikte“uzey/hacim”oraninin artmaş ve buna bağlı olarak y uzeyle alakalı etkilerin rolunun artmaşdır. Yarıiletken nanokristaller super org uler gibi karmaşık nanoyapıların da geliştirilmesini mümkun kılar. Bu tezde silicon nitrur matrisine gömülü germanyum nanokristallerin“uretilmesi ”uzerine bir çalışma yurutulmüştür. Tavlama y ontemleri ile germanyum derisiminin nanokristallerin olusumuna etkisi tartişılmıştır. Germanyum derisiminin ve tavlama yonteminin nanokristal oluşumunda onemli rol oynadığı görülmüştur. Sonrasında, germanyum nanokristaller silicon nitr ur matriste sentezlenerek kristalleri çevreleyen matrisin etkisi incelenmiştir. Germanyumun stres durumunun nicel analizi fonon hapsolma etkileri göz önünde bulundurularak Raman pikinin kaymasının incelenmesi ile gerçekleştirilmiştir. Yüksek çozünürlüklü gecirimli electron mikroskopu kullanılarak nanokristallerin ortalama boyutu belirlenmiş ve fonon hapsolma modeline uygulanarak analiz edilmiştir. Daha sonra süperörgü orneklerinde tavlama yöntemi, çevreleyen matris ve stress yaratıcı katman degiştirilerek nanokristallerin stress durumu ayarlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Group IV semiconductor nanocrystals, namely silicon and germanium have attracted much interest in the past two decades due to their broad applications in photovoltaic, memory, optoelectronic, medical imaging and photodetection devices. Generally, there are two major features of semiconducor nanocrystals: First, spatial con nement of charge carriers which leads to the signi cant changes in optical and electronic properties of materials as a function of size. This e ect gives the possibility to use the size and shape of the nanocrystals to tune the energy of electronic energy states. Second feature of nanocrystals, is the increased of surface area to volume ratio of the nanocrystal with reducing size. This leads to an enhanced role of the e ects related to surface and interface of the nanocrystal. Furthermore, stress on the nanocrystals can lead modi cation of the band structure as well as in uencing the crystallization of the nanomaterials. Recent works show that measurement and control of the stress can open the way for strain engineering of the electronic band structure, thereby opening the way for new physics and applications. In this thesis, we rst carry out a study on the synthesis of germanium embedded in silicon nitride and oxide matrices. In uence of the annealing method as well as germanium concentration on the formation of nanocrystals is discussed. It was found that Ge concentration and annealing play important roles in the formation of the Ge nanocrystals. With crystallographic data obtained from high resolution transmission electron microscopy, quantitative analysis of stress state of germanium nanocrystals have been done by analyzing Raman peak shift of embedded nanocrystals taking into account the phonon con nement e ect. Finally, using stressors as bu er layers, superlattices of Ge nanosheets were studied to understand the e ects of the stressors on the stress state of Ge nanocrystals. We demonstrate that it is possible to tune the stress on the Ge nanocrystals from compressive to tensile. Finally we showed a three dimensional Ge quantum solid that can be used in optoelectronic applications.
Benzer Tezler
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Kömürdeki piritin giderilmesi ve çözünürleştirme kinetiğinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
YAVUZ ONGANER
- Ülkemizdeki çeşitli büyüklükteki yerleşim merkezlerinde uygulanabilecek kültür yapısı planlama modeli
The Planning model of the cultural building which applicable at different size of settlement center
MUSTAFA İNCESAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUR ERKMEN
- Öğretim dalı dersliği yönteminin ortaöğretim kuruluşlarında uygulanması ve sınıf dersliği yöntemi ile karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
MEHMET SOYLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUR ERKMAN
- Sera domates üretiminde aşı uygulaması ile elde edilen çift kök sistemine sahip domateslerin verim ve kalite yönünden üstünlükleri üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
ALİ DİZDAROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FAHRETTİN MECİT