Geri Dön

Oksit yarıiletken tabanlı optik gaz sensörlerinin geliştirilmesi

Development of oxide semiconductor based optical gas sensors

PDF İndir

  1. Tez No: 520400
  2. Yazar: ÖMER ÇOBAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SEBAHATTİN TÜZEMEN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 130

Özet

Bu çalışmada RF Magnetron Sputtering (RF saçtırma) tekniği ile ZnO, NiO ve WO3 oksit yarıiletkenler cam altlık üzerine üretilmiştir. Üretilen yarıiletkenlerin yapısal ve optik karakterizasyonları XRD, Raman, SEM ve optik soğurma ölçümleri ile tamamlanmıştır. Bu yarıiletkenlerin Hidrojen gazına optik olarak verdiği tepkiyi incelemek için bu tez sürecinde optik gaz sensörü test sistemi hazırlanmış ve programlanmıştır. ZnO, NiO ve WO3 Oksit yarıiletkenleri yaklaşık olarak 10 nm paladyum ve platin kaplanmıştır. Hem kaplamalı hem de kaplamasız durumda hidrojen gazına bağlı olarak optik soğurma değişimleri incelenmiştir. Bu değişimlerin 450 nm – 850 nm dalga boyları arasında meydana geldiği gözlemlenmiştir. NiO yarı iletkeninde soğurma, bu dalgaboyları arasında azalırken ZnO ve WO3 yarı iletkeninde soğurma artmıştır. Kaplamasız durumda sadece NiO hidrojen gazına optik olarak bir tepki vermiştir. Paladyum kaplı yarı iletkenlerden Pd/NiO sensörü 300 °C sabit sıcaklıkta 40.000 ppm H2 gazı için en iyi tepki süresi (70 s) ve yenilenme süresine (206 s) sahipken Pd/WO3 sensörü en iyi tepkiyi (%340) vermiştir. Paladyum kaplama sensörlerde tepkinin artmasına neden olurken platin kaplama sensörlerden sadece Pt/WO3 sensörünün daha düşük sıcaklıklarda (40 oC) hidrojen gazına tepki vermesine neden olmuştur. Pd/NiO sensörünün 300 °C'deki minimum hidrojen algılama seviyesi 200 ppm olurken Pd/ZnO ve Pd/WO3 sensörü için bu değer sırasıyla 10000 ppm ve 500 ppm olmuştur.

Özet (Çeviri)

In this study, ZnO, NiO and WO3 oxide semiconductors were fabricated on glass substrate by RF Magnetron Sputtering technique. Structural and optical characterizations of the semiconductors were carried out with XRD, Raman, SEM and optical absorption measurements. To investigate the optical response of these semiconductors to hydrogen gas, an optical gas sensor test system was prepared and programmed during this thesis. ZnO, NiO and WO3 Oxide semiconductors were coated with approximately 10 nm of palladium and platinum. In both the coated and uncoated cases, optical absorption changes were investigated depending on hydrogen gas. It was observed that these changes occured between 450 nm – 850 nm wavelengths. The absorption in the NiO semiconductor was reduced between these wave lengths while the absorption increased in the ZnO and WO3 semiconductors. In the uncoated state, only NiO gave an optical response to hydrogen gas. While the palladium coated NiO (Pd/NiO) sensor had the best response time (70 s) and recovery time (206 s) for 40,000 ppm H2 gas at 300 °C constant temperature, the Pd/WO3 sensor gave the best response (340%). Palladium coating caused the response of the sensors to increase, while the platinum coating caused only the Pt / WO3 sensor to respond to hydrogen gas at lower temperatures (40 oC). The minimum hydrogen sensing level of the Pd/NiO sensor at 300 °C was 200 ppm, while for Pd/ZnO and Pd/WO3 sensors this value was 10000 ppm and 500 ppm respectively

Benzer Tezler

  1. Tez No

    342532

    Organik buharların tespitine yönelik gözenekli silisyum tabanlı elektriksel buhar sensörü

    Sensing organic vapors using electrical vapor sensors based on porous silicon

    OLGAY YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Bilim ve TeknolojiKocaeli Üniversitesi

    Elektro-Optik Sistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERSİN KAYAHAN

  2. Tez No

    746382

    Metal oksit ince filmlerin saçtırma tekniği ile üretimi karakterizasyonu ve gaz sensörü uygulamalarının araştırılması

    Production and characterization of metal oxide thin films by sputtering technique and investigation of gas sensor applications

    FATİH ŞENASLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYHAN ÇELİK

  3. Tez No

    855271

    Investigation of the effect of nickel doped on the structural surface and optical properties of zno thin films prepared by the silar method

    Sılar metodu ile hazırlanan fto/zno ince filmlerinin yapısal yüzeysel ve optik özellikleri üzerinde nikel katkısının etkisinin incelenmesi

    AMMAR HAMDAN DHEYAB DHEYAB

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Fizik ve Fizik MühendisliğiÇankırı Karatekin Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER KARA

  4. Tez No

    888704

    Yarıiletken malzemelerin bir mikroplazma hücredeki optik ve elektriksel davranışlarının incelenmesi

    Examination of the optical and electrical behaviours of semiconductors in a microplasma cell

    ERHAN ONGUN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATİCE HİLAL YÜCEL

  5. Tez No

    380479

    Development of ITO (In2O3 – SnO2) based gas sensors

    ITO (In2O3 – SnO2) tabanlı gaz sensör geliştirilmesi

    SADNA IŞIK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMRE GÜR

Geri Dön