Bazı nadir toprak elementi katkılı ZnO filmlerinin eldeedilmesi, karakterizasyonu ve heteroeklem uygulamaları
Preparation, characterization and heterojunction applications of ZnO films doped with some rare earth elements
- Tez No: 584362
- Danışmanlar: PROF. DR. SALİHA ILICAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Bu tez çalışmasında, sol jel yöntemi kullanılarak spin kaplama tekniği ile Lantan (La), Evropiyum (Eu) ve Erbiyum (Er) katkılı ZnO filmleri elde edilmiştir. Filmlerin kristalliği ve yüzey morfolojisi sırasıyla, X-ışını kırınım (XRD) cihazı ve alan emisyon taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM) ile analiz edilmiştir. Filmlerin XRD desenlerinden, kristallenme boyutu, dislokasyon yoğunluğu, örgü parametreleri, kristal yapıdaki deformasyon ve gerilim gibi yapısal parametreler hesaplanmıştır. SEM görüntülerinden, film yüzeylerinin çatlaklar ve gözenekler olmadan homojen olarak kaplandığı gözlenmiştir. Elde edilen filmlerin SEM görüntüleri, ImageJ programı kullanılarak analiz edilmiştir. Yüzey haritaları çizilmiş ve tane boyutu, tane sınırları ve yüzey pürüzlülüğü belirlenmiştir. Filmlerin optik özellikleri, UV-vis spektrofotometresi ile ölçülen difüz yansıma spektrumları kullanılarak incelenmiştir. Optik bant aralığı değerleri, diferansiyel yansıma ve Kubelka-Munk teorisi kullanılarak belirlenmiştir. Yapısal, morfolojik, optik parametreler belirlendikten sonra, elde edilen tüm filmler kullanılarak, Au/p-Si/n-ZnO/Al, Au/p-Si/n-ZnO:La/Al, Au/p-Si/n-ZnO:Eu/Al ve Au/p-Si/n-ZnO:Er/Al heteroeklem yapıları üretilmiştir. Bu heteroeklemlerin -2V ile +2V aralığında akım-voltaj (𝐼−𝑉) ölçümleri alınmış, elektriksel karakterizasyonları araştırılmıştır. 𝐼−𝑉 ölçümlerinden, bu heteroeklemlerin doğrultucu özelliğe sahip oldukları belirlenmiştir. Heteroeklem diyotların idealite faktörü, engel yüksekliği ve seri direnç değerleri farklı metotlar kullanılarak hesaplanmıştır. Ayrıca, farklı aydınlatma şiddetlerinde (20-100mW/cm2) I-V ölçümleri yapılarak, fotodiyot özellikleri incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, Lanthanum (La), Europium (Eu) and Erbium (Er) doped ZnO films were prepared by sol gel method using spin coating technique. The crystallinity and surface morphologies of the prepared films were examined by X-ray diffraction (XRD) pattern and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), respectively. The structural parameters such as crystallite size, dislocation density, lattice parameters, strain and stress were calculated from XRD patterns of the films. From the SEM images, it was observed that the film surfaces were well-coated homogeneously without cracks and pores. SEM images of the prepared films were analyzed using the ImageJ program. Surface plots were drawn and grain size, grain boundaries and surface roughness were determined. The optical properties of the films were studied using the diffuse reflectance spectra measured by UV-vis spectrophotometer. The optical band gap values were determined using differential reflectance and Kubelka-Munk theory. After the structural, morphological and optical parameters were determined, the Au/p-Si/n-ZnO/Al, Au/p-Si/n-ZnO:La/Al, Au/p-Si/n-ZnO:Eu/Al and Au/p-Si/n-ZnO:Er/Al heterojunction structures were fabricated using these films. The electrical characterization of these heterojunctions were investigated by current-voltage (I-V) measurements between -2V and +2V. From the 𝐼-𝑉 results, it was determined that these heterojunctions have rectifying properties. The ideality factor, barrier height and series resistance of the diodes were calculated by using different methods. In addition, the I-V measurements were performed at different illuminations (20-100mW/cm2) and their photodiode properties were investigated.
Benzer Tezler
- Effect of additives on dielectric properties of Bi1.5Zn0.92Nb1.5O6.92 pyrochlore
Katkıların piroklor yapılı Bi1.5Zn0.92Nb1.5O6.92 seramiklerinin dielektrik özelliklerine etkileri
NİSA BAKIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Metalurji MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYHAN MERGEN
- Nadir toprak elementi katkılı BSCCO bulk süperiletkenlerin sol jel yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of rare earth element doped BSCCO bulk supercondcutors by sol jel method
HİCRAN KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiHakkari ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN AĞIL
DOÇ. DR. HAKAN GÜNDOĞMUŞ
- Bazı metal boratlı bileşiklerin lüminesans özelliklerinin incelenmesi
Investigation of luminescence properties of some metal borate compounds
FATİH ÖZDEMİR
- Pr3+ katkılı kalsiyum titanat seramiklerin kırmızı fosforesans özelliklerinin geliştirilmesi
Enhancement of red phosphorescence properties of Pr3+ activated calcium titanate
HATİCE KÜBRA SADE
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
- Farklı lantanit grubu elementler doplanarak elde edilen lüminesans malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of luminescence materials doped by different lanthanite group elements
FATMA ÜNAL
Doktora
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET KÜRŞAT KAZMANLI