Geri Dön

Investigating Electrical and Photoconductive Properties of Aluminum Nitride Nanowire (AlNNW) Based Ultraviolet (UV) Photodetector

Alüminyum Nitrür Nanotel (UV) Esaslı Ultraviyole (UV) Fotodetektörün Elektriksel ve Foto Iletkenlik Özelliklerinin Arastırılması

  1. Tez No: 536408
  2. Yazar: YASSIR ABDULLAHI ALI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. KAŞİF TEKER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Şehir Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 55

Özet

Genis bant aralıklı (WBG, tipik olarak 3 eV 6eV arasında) tek boyutlu nanoyapılı yarı iletken malzemeler UV fotodetektörler, fototransistörler ve fotodiyodlar gibi ısıga duyarlı cihaz uygulamaları için yapı tasları olarak kullanılabilecek iyi adaylardır. Ayrıca, yüksek UV ısık hassasiyet, küçük boyut, çabuk tepki süresi, düsük güç tüketimi ve yüksek verimlilik, yeni ve üstün fotonik uygulamalarda nano cihazlarda istenilen önemli özelliklerdir. önemli bir III-nitrür grubu WBG yarı iletkeni olan AlN nanoyapılar, büyük dogrudan bant boslugu (6.28 eV), düsük elektron ilginligi, yüksek termal iletkenligi, yüksek erime noktası (2300 oC yukarısı) ve kimyasal kararlılıgı sebebiyle önemli bir ilgi odagı olmustur. AlN'in içsel üstün özelliklerine ragmen, hatasız ve tek tip morfolojiye sahip AlN nanoyapılarının sentezindeki zorluklar devam etmekte, bu sebeple de elektronik ve fotonik cihaz çalısmalarının sayısı sınırlanmaktadır. Bu çalısma, çok düsük maliyetli, herhangi bir litografi metoduna gereksinim duyulmayan bir imalat seması aracılıgıyla, dogrudan transfer yöntemi ile serbest duran, katalizör kullanmadan sentezlenmis AlN nanowire (AlNNW) filmlerinden bir ultraviyole (UV) fotodetektörününü retilmesini sunmaktadır. Cihaz, derin UV ısıga hızlı bir tepki göstererek sırasıyla 0.27 s ve 0.41 s'lik bir tepki ve azalma süreleri göstermistir. Foto akım ölçümleri 1 V ile 20 V arasında degisen ön gerilimlerde yapılmıstır. Aslında, esnek AlNNW fotodetektör, düsük ön gerilim degerlerinde (1V kadar düsük) bile çok yüksek hassasiyet göstererek hassas UV ısık duyarlılıgını ve düsük voltajlarda çalısabilme yetenegini göstermektedir. Dahası, foto akım, UV ısıgı kapatıldıktan sonra karanlık akım degerine hızla düserek üretilen AlN filimde kusur bulunmadıgını göstermektedir. Sonuç olarak, kolay fabrikasyon seması çok uygun maliyetli, kolayca ölçeklenebilir; ve giyilebilir cihazlar da dahil olmak üzere çesitli esnek fotonik ve elektronik uygulamalarda genis entegrasyon imkanı sunmaktadır.

Özet (Çeviri)

One-dimensional nanostructured wide bandgap (WBG) semiconductor nanomaterials (typically Eg 3 eV - 6 eV) are good candidates as building blocks for photosensitive device applications such as UV photodetectors, phototransistors, and photodiodes. Furthermore, high UV light sensitivity, small sizes, quick response times, low power consumption, and high efficiency are the most important features of nanodevices for new and superior photonic applications. AlN nanostructures, an important III-nitride WBG semiconductor, have attracted significant attention due to its large direct bandgap (6.28 eV), low electron affinity, high thermal conductivity, high melting point (above 2300 oC), and chemical stability. Despite its intrinsic superior properties, challenges in synthesis of defect free and uniform morphology AlN nanostructures persist, thereby limiting the number of electronic and photonic device studies. This work presents the fabrication of a flexible ultraviolet (UV) photodetector from freestanding catalyst-free grown AlN nanowire (AlNNW) films via a direct transfer method through a very low-cost non-lithographic fabrication scheme. The device has demonstrated a quick photoresponse rise and decay times of 0.27 s and 0.41 s to the deep-UV light illumination, respectively. The photocurrent measurements have been conducted for bias voltages ranging from 1V to 20V. In fact, the flexible AlNNW photodetector is very sensitive to the UV illumination even at low bias voltages (as low as 1V) indicating very high sensitivity and capability of operating at low voltages. Moreover, the photocurrent rapidly dropped to dark current values upon turning off the UV light, suggesting the absence of defect-related traps. Consequently, the facile fabrication scheme is very cost-effective, readily scalable; and offers broad integration capabilities in various flexible photonic and electronic applications including wearable devices.

Benzer Tezler

  1. Ensemble Monte Carlo simulation of quantum well infrared photodetectors, and InP based long wavelength quantum well infrared photodetectors for thermal imaging

    Kuantum kuyulu kızılötesi fotodedektörlerin toplu Monte Carlo simülasyonu, ve termal görüntüleme için InP tabanlı uzun dalga boyu kuantum kuyulu kızılötesi fotodedektörler

    ORAY ORKUN CELLEK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENGİZ BEŞİKCİ

  2. Ag:ZnO fotosensörlerin üretilmesi ve elektriksel karakterizasyonu

    Fabrication and electrical characterisation of Ag: ZnOphotosensors

    TUĞRUL YAVUZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKırklareli Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BURHAN COŞKUN

    DOÇ. DR. TARIK ASAR

  3. Ferrosen kalkon yan gruplu siklotrifosfazen bileşiğinin fotofiziksel ve elektriksel özelliklerinin araştırılması

    Investigation of synthesis, photophysical and electrical properties of cyclotriphosphazene compound with ferrocene chalcone side group by click method

    M-MAHDI KATTAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    KimyaFırat Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KENAN KORAN

  4. Fabrication of CdS quantum dots and nanostructure ZnO based photodetectors

    CdS kuantum noktaları ve nanoyapılı ZnO esaslı foto dedektörlerin üretilmesi

    BESTOON ANWER HAMAD AMEEN HAMAD AMEEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    BiyomühendislikKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDULKADİR YILDIZ

    PROF. DR. FAHRETTİN YAKUPHANOĞLU

  5. Investigation of the structural and electro-optical properties of chemically deposited ZnS and CdS thin films and the thermoluminecence properties..

    ZnS ve CdS ince filmlerinin yapısal, elektriksel ve optik ve ZnS ince filmlerinin termoluminesans özelliklerinin incelenmesi

    MUSTAFA ÖZTAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1996

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    DOÇ. DR. RAMAZAN ESEN

    DOÇ.DR. REFİK KAYALI