Bizmut sülfür tabanlı ince filmlerin spin kaplama yöntemiyle büyütülmesi ve karakterizasyonu
Deposition and characterization of bismute sulphite based thin films by spin coating method
- Tez No: 714339
- Danışmanlar: PROF. DR. HAMİDE KAVAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bi2S3 İnce Film, Spin kaplama, Perovskit, Üretim parametreleri, Bi2S3 Thin Film, Spin coating, Perovskite, Preparation parameters
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
Bu çalışmada çevre dostu, doğada bol bulunan ve düşük maliyetli bizmut ve sülfür kullanılarak Bi2S3 ince filmlerin sol-jel spin kaplama yöntemle hazırlanması çalışılmıştır. Bi2S3 yarıiletkenler doğal n-tipi özellik göstermekte, opto-elektronik uygulamalar için çok uygun yasak bant aralığına ve soğurma özelliklerine sahiptir. Bi2S3 ince filmler güncel ve umut veren perovskit güneş pili yapılarda kurşun yerine alternatif olarak kullanılan güncel yapılardır. Doğal n-Bi2S3 ince filmler spin kaplama yöntemiyle hazırlanarak tavlama ortamının, film kalınlığının ve tavlama sıcaklığının yarıiletken özellikleri üzerine etkisi ayrıntılı incelenmiştir. Beş kat kaplanan Bi2S3 ince filmin tavlama işlemi metal tüp içerisinde yapıldığından dolayı ortamdaki sülfür buhar basıncının film kristalliğini önemli ölçüde arttırdığı görülmüştür. Tüp içerisinde tavlanarak hazırlanan Bi2S3 ince filmin X-ışını kırınım desenlerinden, kristalik yapıda olduğu ve ortorombik yapıda büyüdüğü görülmüştür. Kalınlığa bağlı karakterizasyon sonuçlarından film kalınlığı arttıkça Bi2S3 kristalit boyutunun arttığı saptanmış, ideal film kalınlığı 650 nm (10-katman) olarak belirlenmiştir. UV-Vis ölçümlerinde filmlerin direkt bant aralıklı özellikte olduğu görülmüştür. Tavlama sıcaklığı 300-550 C aralığında değiştirilerek hazırlanan filmler karakterize edildiğinde ideal tavlama sıcaklığının 350 C olduğu görülmüştür. Hazırlanan filmlerin yasak enerji aralığının üretim parametrelerine bağlı olarak 1,5 eV–2,60 eV arasında değiştiği belirlenmiştir. Filmlerin elektriksel iletkenlik (σ) değerleri 9,79E-7 – 2,40E-5 Ω-1cm-1 arasındadır. İdeal Bi2S3 yarıiletken ince filmler için en uygun üretim parametreleri; 10 kat ve tüp içerisinde 350 C de tavlanması olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the preparation of Bi2S3 thin films by sol-gel method was investigated using environmentally friendly, naturally abundant and cheap bismuth. Bi2S3 semiconductors have naturally n-type properties and have optical band gap and absorption properties that are well suited for opto-electronic applications. Bi2S3 thin films are recently well studied and promising structures used as an alternative to toxic lead element in perovskite solar cell structures. n-Bi2S3 thin films were prepared by spin coating method and the effects of annealing environment, film thickness and annealing temperature on semiconductor properties were investigated in detail. When the annealing process of the five-layer Bi2S3 thin film is performed in a sealed metal tube, it has been observed that the sulfur vapor pressure in the environment significantly increases the film crystallinity. It has been observed that the Bi2S3 thin film prepared by annealing in the tube has crystal and orthorhombic structure from X-ray diffraction patterns. In thickness-dependent characterizations, it was determined that as the film thickness increased, the crystal size of Bi2S3 increased and the ideal film thickness was 650 nm (10 times). In UV-Vis measurements, it has been observed that the films have direct band gap properties. During the thermal characterization, by changing the annealing temperature in the range of 300-550 C, it was found that the ideal annealing temperature was 350 C and the optical band gap range of the prepared films was 1,5 eV–2,60 eV, depending on the production parameters. The electrical conductivity (σ) values of the films are between 9,79E-7 – 2,40E-5 Ω-1 cm-1. The optimum growth parameters for ideal Bi2S3 semiconductor thin films were determined as 10-layer annealing at 350 C in a tube.
Benzer Tezler
- Bizmut sülfür (Bi2S3) ve kobalt (Co) nanopartiküllerinin model organizmalar üzerinde olası nanotoksikolojik etkilerinin belirlenmesi
Determination of possible nanotoxicological effects of bismuth sulfide (Bi2S3) and cobalt (Co) nanoparticles on model organisms
AYŞEGÜL ERGENLER
Doktora
Türkçe
2023
Su Ürünleriİskenderun Teknik ÜniversitesiSu Ürünleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA TURAN
- Bizmut sülfür nanopartikül yüklü hidrojelin 3 boyutlu baskısı ve meme kanseri tedavisinde radyoterapi etkinliğinin araştırılması
3D printing of bismuth sulfide nanoparticle loaded hydrogel and investigation of radiotherapy efficacy in breast cancer treatment
BÜŞRA ÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikErciyes ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ NURİ ERTAŞ
- Bizmut sülfür ve baryum oksit nanomalzemeleri yardımı ile bakırın ve kadmiyumun atıksu matrikslerinden giderilmesine yönelik yenilikçi analitik stratejiler
Novel analytical strategies for the removal of copper and cadmium from waste water matrix by using bismuth sulfide and barium oxide nanomaterial
EMİNE TEZGİN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA TURAK
PROF. DR. SEZGİN BAKIRDERE
- Hidrotermal yöntem ile iki boyutlu WS2 ve Bi2S3 nanoyapıların sentezi ve süperkapasitör uygulamaları
Synthesis of two dimensional WS2 and Bi2S3 nanostructures by hydrothermal method and their supercapacitor applications
ADEM KARA
Doktora
Türkçe
2020
KimyaAtatürk ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ERTUĞRUL
- 5-metoksi-2-merkaptobenzimidazol'ün bizmut (III) halojenürler (BiX3, X:Cl,Br ve I) ile oluşturabileceği yeni bileşiklerin sentezi, kimyasal yapılarının aydınlatılması ve lipoksigenaz (LOX) enzimi üzerinde inhibisyon etkilerinin incelenmesi
Synthesis and characterization of new bismuth (III) halide (Cl, Br, I) complexes with 5-methoxy-2-mercaptobenzimidazole and the correlation of the enzyme lipoxygenase (LOX) inhibitory activity of complexes
EMİNE TUĞÇE ŞİRİNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
KimyaNamık Kemal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. İBRAHİM İSMET ÖZTÜRK