Geri Dön

Zn ve O Polar ZnO/GaN ince filmlerin fotolüminesans özelliklerinin karşılaştırılması

Comparison of photoluminescense properties of Zn and O polar ZnO/GaN thin films

  1. Tez No: 718475
  2. Yazar: MEHMET PARLAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALİ TEKE
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Balıkesir Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 36

Özet

Bu çalışmasında, Zn-polar ve O-polar Çinko Oksit (ZnO) ince filmlerin sıcaklığa ve uyarma şiddetine bağlı fotoluminesans (PL) özellikleri incelenmiştir. Sıcaklığa bağlı ölçümler sabit uyarma şiddetinde (13 mW/cm2) 10K ile 300K sıcaklık aralığında gerçekleştirilmiştir. Uyarma şiddetine bağlı ölçümler ise 10K sıcaklığında düşük-orta seviye denebilecek 2.6-330 mW/cm2 aralığında yapılmıştır. Zn-polar ve O-polar yüzlü örneklerin PL spektrumlarının bant kenarı emisyon bölgesinde gözlenen eksitonik geçişlerle birlikte derin seviye kusur merkezlerinden kaynaklı geçişlerin sıcaklık ve uyarma şiddetine bağlı davranışları detaylıca incelenerek karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Polarizasyonun optik özelliklere etkileri literatür de dikkate alınarak yorumlanmaya çalışılmıştır. Her iki örneğin düşük sıcaklık PL spektrumunda en yüksek şiddete sahip bant kenarı emisyon tepe konumunu 3.362 eV ile verici-bağlı eksitona ait oldukları gözlenmiştir. Ancak, Zn-polar ve O-polar örneklerin bant kenarı PL şiddetleri karşılaştırıldığında, O-polar örneğin Zn-polar örnekten yaklaşık 2.5 kat daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Bu oran oda sıcaklığında 1.8 kata kadar düşmektedir. Her iki örnek için düşük sıcaklıkta 3.376 eV'da gözlenen serbest eksiton (FXA) geçişin tepe enerjisinin sıcaklıkla değişiminin Varshni denklemini takip ettiği ve oda sıcaklığında toplam yaklaşık 96 meV kızıla kayarak 3.28 eV da konumlandığı gözlenmiştir. Bant kenarı emisyon tepe şiddetinin sıcaklık davranışı iki termal aktivasyonlu ampirik denklemle en iyi uyarlama örneklerin ışıması aktivasyon enerjileri ve tuzaklama hızları tespit edilmiştir. Zn-polar ve O-polar örneklerin uyarma şiddetine bağlı değişimlerin aynı karakterde oldukları bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

In this thesis, the photoluminescence (PL) properties of Zn-polar and O-polar Zinc Oxide (ZnO) thin films grown by molecular beam epitaxy (MBE) technique were investigated. Temperature-dependent measurements were carried out at constant excitation intensity (13 mW/cm2) between 10K and 300K. The excitation intensity dependent measurements at 10K were made in the range of 2.6-330 mW/cm2. The temperature and excitation intensity-dependent behaviors of excitonic transitions and the transitions originating from the deep-level defect centers were examined in detail and evaluated comparatively by considering the literature. It was observed that band edge emission of low temperature PL spectrum dominated by transition related to neural donor-bound exciton centered at 3.362 eV for both samples. On the other hand, the band edge emission peak intensity of Zn-polar was found approximately 2.5 times higher than that of O-polar and then drops to 1.8 times at room temperature. For both samples, it was observed that the variation of the peak energy of free exciton (FXA) transition (observed at 3.376 eV at low temperature) as a function of temperature follows the Varshni equation and positioned at 3.28 eV at room temperature with a total redshift of approximately 96 meV. The temperature behavior of the band edge emission peak intensity was determined by an empirical equation assuming two thermally activated nonradiative centers with different activation energy and trapping rates for both samples. It was found that the changes depending on the excitation intensity of the Zn-polar and O-polar samples were of the same character.

Benzer Tezler

  1. ZnS: Mn, Co ve Ni spintronik sistemlerinde bazı yapısal, optik ve manyetik özelliklerin incelenmesi

    The investigation of some structural, optical and magnetic properties of Mn, Co and Ni-doped zinc oxysulfide films

    İSMAİL POLAT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ALTUNBAŞ

  2. Beypazarı Linyitinin katalitik dekarboksilasyon süreci ile kalitesinin yükseltilmesi

    Upgrading of Beypazarı Lignite by catalytic decarboxylation process

    SOLMAZ KARABULUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAVUZ İMAMOĞLU

  3. Hacimli esterik sübstitüentler içeren ftalosiyaninler

    Phthalocyanines with bulky ester substituents

    KASIM ŞENER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. ALİ CİHAN

    PROF.DR. MAKBULE BURKUT KOÇAK

  4. Simetrik ve push pull tipi asimetrik ftalosiyaninlerin sentezi ve nonlineer optik özelliklerinin incelenmesi

    Synthesis of synthetic and push pull type asymmetric phthalocyanines and investigation of nonlinear optic properties

    EDA KORKMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAKBULE KOÇAK

  5. Alkil ftalodinitril türevlerinin sentezi ve ftalosiyaninlerinin hazırlanması

    Synthesis of the alkylphthalodinitrile derivatives and phthalocyanines

    HATİCE AKIN DİNÇER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. ESİN HAMURYUDAN

    PROF.DR. MAKBULE BURKUT KOÇAK