Metal-polimer-yarıiletken (MPY) yapıların hazırlanması, elektriksel ve dielektrik özelliklerinin frekans ve sıcaklığa bağlı incelenmesi
The preparation of metal-polymer-semiconductor (MPS) and investigation of their electrical and dielectric properties based on frequency and temperature
- Tez No: 536791
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM YÜCEDAĞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Düzce Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Bu tez çalışmasında, CdS-PVA arayüzey tabakalı Al/p-Si Metal-Polimer-Yarıiletken (MPY) yapıların elektrik ve dielektrik parametreleri kapasitans-voltaj (C-V), kondüktans-voltaj (G/ω-V) ve akım-voltaj (I-V) ölçümlerinden yararlanılarak incelenmiştir. CdS-PVA nanoparçacıkları bilyalı öğütme metodu kullanılarak oluşturuldu ve p-Si üzerine sol-jel metodu ile kaplanmıştır. Omik ve doğrultucu kontaklar termal buharlaştırma yöntemiyle oluşturularak Al/(CdS-PVA)/p-Si yapılarının üretim süreci tamamlanmıştır. Al/(CdS-PVA)/p-Si yapıların yapısal özellikleri; Ultraviyole ve görünür ışık (UV-VIS), X-Ray Powder Diffraction (XRD) ve Scanning Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelenirken, kompleks dielektrik (ε', ε''), kayıp tanjant (tanδ), ac elektriksel iletkenlik (σac), kompleks elektriksel modülüs (M', M'') gibi dielektrik özellikleri 5 kHz-5 MHz frekans, ±1.0 V voltaj ve 500 kHz'de 230-340 K sıcaklık aralığında analiz edilmiştir. Yüksek frekanslarda ve düşük sıcaklıklarda ε', ε'', tanδ ve σac değerleri neredeyse sabitken, düşük frekanslar ve yüksek sıcaklıklarda ε', ε'', tanδ ve σac değerleri ac sinyalini kolayca takip edebilen Nss ve arayüzey polarizasyonlarından dolayı artış göstermektedir. M' ve M'' değerlerinin artan frekans ile birlikte artarken, sıcaklığın artışı ile azaldığı görülmektedir. Bu durum, dc gerilim, frekans ve sıcaklığın etkisi ile arayüzey yüklerin yeniden yapılanıp-düzenlenmesine atfedilmiştir. Al/(CdS-PVA)/p-Si yapıların relaksasyon mekanizmasını belirlemek için M' ve M'' parametrelerinin Argand diyagramları sıcaklığın fonksiyonu olarak incelenmiştir. Arayüzey durumlarının yoğunluğu (Nss)'nin voltaj ve frekansa bağlı özellikleri düşük-yüksek frekanslı kapasitans (CLF-CHF) ve Hill-Coleman yöntemleri ile incelenirken, Rs değerleri Nicollian ve Brews yöntemleri ile elde edilmiştir. Nss ve Rs değerleri artan frekans ile azalmıştır ve Rs etkisini ortadan kaldırmak için düzeltilmiş kapasitans (Cc) ve düzeltilmiş iletkenlik (Gc/ω) grafikleri oluşturulmuştur.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, electrical and dielectric parameters of Al/p-Si Metal-Polymer-Semiconductor (MPS) type structures with CdS-PVA interfacial layer were investigated using the capacitance (C-V), conductance-voltage (G/ω) and current voltage (I-V) measurement data. CdS-PVA nanoparticles were produced using ball milling method and were coated on p-Si by sol-gel method. The process of production of Al/(CdS-PVA)/p-Si type structures were completed by forming omic and rectifier contacts via thermal evaporation method. Al/(CdS-PVA)/p-Si type structures' structural properties were examined with UV-VİS, X-Ray Powder Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscope (SEM). Dielectric properties such as complex dielectric (ε', ε''), loss tangent (tanδ), ac electrical conductivity (σac), complex electrical modulus (M', M'') were analyzed in temperature range of 230-340 K at 500 kHz, frequency range of 5 kHz-5 MHz, voltage range of ±1.0 V range. The values of ε', ε'', tanδ and of σac are almost stable at high frequencies and low temperatures whereas, at low frequencies and high temperatures, the values of ε', ε'', tanδ and σac show an increase because of interfacial polarizations and surface state (Nss) that follows ac signal easily. M' and M'' values increase with the increasing frequency and are observed to decrease with the increasing temperature. This situation was attributed to restructuring and reordering of the interfacial charges by the effect of dc voltage, frequency and temperature. For the purpose of determining relaxation mechanisms of Al/(CdS-PVA)/p-Si type structures the Argand diagram that was obtained from M' and M'' graphics was analyzed as a function of temperature. The voltage and frequency dependent profiles of density of Nss were investigated with high-low frequency capacitance (CLF-CHF) and Hill-Coleman methods whereas Rs values were obtained using Nicollian and Brews method. It was observed that Nss and Rs values decreased with the increasing frequency. Moreover, corrected capacitance (Cc) and corrected conductance (Gc/ω) graphics were drawn to eliminate the effect of Rs.
Benzer Tezler
- Florür ve oksit tabanlı nanomalzemeler kullanılarak üretilen metal-polimer-yarıiletken (MPY) yapıdaki schottky bariyer diyotlar ile yüksek frekans memristör
High frequency memristor design with schottky barrier diodes in metal-polymer-semiconductor (MPY) structure produced using fluoride and oxide-based nanomaterials
ÖMER BERKAN ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiİZMİR BAKIRÇAY ÜNİVERSİTESİElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGE TÜZÜN ÖZMEN
- Polimer arayüzey kullanılarak hazırlanan Au/P3HT:F4-TCNQ/n-Si Schottky bariyer diyotun frekansa bağlı elektrik ve dielektrik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of frequency dependent electric and dielectric properties of Au/P3HT:F4-TCNQ/n-Si Schottky barrier diode prepared by using polymer interface layer
AYNUR ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiDüzce ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE TÜZÜN ÖZMEN
- Au/P3HT:PCBM:F4-TCNQ/n-Si schottky bariyer diyotların oda sıcaklığında elektriksel karakterizasyonu
Electrical characterization of Au/P3HT:PCBM:F4-TCNQ/n-Si schottky barrier diodes at room temperature
ENGİN YAĞLIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiDüzce ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZGE TÜZÜN ÖZMEN
- AU/P3HT:F4-TCNQ/N-Sİ Schottky bariyer diyotların F4-TCNQ konsantrasyonuna bağlı C-V ve G/w-V karakteristiklerinin incelebnmesi
The analysis of f4-tcnq concertration dependentc-v and G/w-V characteristics of AU/P3HT:F4-TCNQ/N-Sİ Schottky barrier diodes
ASLIHAN DANACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiDüzce ÜniversitesiKompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE TÜZÜN ÖZMEN
- Au/P3HT:PCBM/N-Si Schottky bariyer diyotların elektrik ve dielektrik özelliklerinin analizi
Analysis of electric and dielectric properties of Au/P3HT:PCBM/N-Si Schottky barrier diodes
SERPİL KARASU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiDüzce ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE TÜZÜN ÖZMEN