Geri Dön

Fabrication and novel applications of light-absorbing optoelectronic devices

Işık emici optoelektronik cihazların üretimi ve yeni uygulamaları

  1. Tez No: 749596
  2. Yazar: MÜZEYYEN SAVAŞ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ TALHA ERDEM
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Abdullah Gül Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 68

Özet

Optoelektronik cihazların üretimi, kimyasal buhar kaplama, litografi ve metal buharlaştırma dahil olmak üzere pahalı, enerji tüketen geleneksel araçlara dayanır. Alternatif bir teknolojinin geliştirilmesi, sürdürülebilir bir optoelektronik teknolojisine ulaşma çabalarına katkıda bulunacaktır. Bunu odak noktamızda tutarak, burada görünür fotodedektörleri imal etmek için basit bir teknik sunuyoruz. Bu tamamen çözelti ile işlenmiş ve şeffaf metal-yarı iletken-metal fotodedektörler, optoelektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılan indiyum-kalay oksitin (ITO) yerini alan şeffaf elektrotlar olarak gümüş nanotelleri (Ag NW) kullanmıştır. Bir cam substrat üzerinde Ag NW'leri tekrar tekrar döndürerek kaplamayı takiben ZnO nanoparçacıklarının kaplanmasıyla, 95 Ω/□'lik bir tabaka direncine ulaşan oldukça iletken şeffaf bir elektrot elde edilmiştir. Ag NW-ZnO filmlerinin geçirgenliği 450 nm'de %84 iken, aynı dalga boyunda ITO filmlerinin geçirgenliği %90 olmuştur. İletken filmin oluşumunu takiben, bir yalıtım hattı oluşturan ~30 µm'lik bir boşluk açmak için ısıtılmış bir cerrahi bıçak kullanarak film çizilmiştir. Aktif katman olarak, bu boşluğa kırmızı yayan CdSe/ZnS çekirdek-kabuk kolloidal kuantum noktalarını (KKN'ler) damlatılmıştır. Bu görünür KKN tabanlı fotodedektörler, sırasıyla 8.5 mA/W ve 0.95x109 Jones'a kadar duyarlılık ve algılama sergilemiştir. Bu kavram kanıtı fotodedektörler, burada sunulan çevre dostu, düşük maliyetli ve enerji tasarruflu tekniğin, ışık hasat eden cihazları üretirken geleneksel, yüksek maliyetli ve çok enerji tüketen tekniklere bir alternatif olabileceğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Fabrication of optoelectronic devices relies on expensive, energy-consuming conventional tools including chemical vapor deposition, lithography, and metal evaporation. Developing an alternative technology would contribute to the efforts on achieving a sustainable optoelectronics technology. Keeping this in our focus, here we present a simple technique to fabricate visible photodetectors. These fully solution-processed and transparent metal-semiconductor-metal photodetectors employ silver nanowires (Ag NW) as the transparent electrodes replacing the indium-tin-oxide (ITO) commonly used in optoelectronic devices. By repeatedly spin coating Ag NW on a glass substrate followed by the coating of ZnO nanoparticles, we obtained a highly conductive transparent electrode reaching a sheet resistance of 95 Ω/□. The transmittance of the Ag NW-ZnO films was 84% at 450 nm while the transmittance of the ITO films was 90% at the same wavelength. Following the formation of the conductive film, we scratched it using a heated surgical blade to open a gap which is ~30 µm forming an insulating line. As the active layer, we drop-casted red-emitting CdSe/ZnS core-shell colloidal quantum dots (CQDs) onto this gap. These visible CQD-based photodetectors exhibited responsivities and detectivities up to 8.5 mA/W and 0.95x109 Jones, respectively. These proof-of-concept photodetectors show that the environmentally friendly, low-cost, and energy-saving technique presented here can be an alternative to conventional, high-cost, and energy-hungry techniques while fabricating light-harvesting devices.

Benzer Tezler

  1. Dielectric metasurfaces as passive radiative coolers, colorimetric refractive index sensors, color filters, and one-way perfect absorber/reflectors with transparent sidebands

    Uzay aracı pasif radiatif soğutucu, kolorimetrik kırıcılık indisi sensörü, renk filtresi, ve komşu bantlarda geçirgen tek taraflı mükemmel soğurucu/ yansıtıcılar olarak dielektrik metayüzeyler

    DENİZ UMUT YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKMEL ÖZBAY

  2. Implementation of strong light-matter interaction for fabrication and light management of thin crystal silicon solar cells

    İnce kristal silisyum güneş hücrelerinde üretim ve ışık yönetimi için yoğun ışık-madde etkileşimi uygulaması

    MONA ZOLFAGHARI BORRA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALPAN BEK

  3. Fabrication of novel core-shell nanostructures for photonics applications

    Fotonik uygulamalar için yeni çekirdek-kabuk nanoyapılarının üretilmesi

    TURAL KHUDIYEV

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET BAYINDIR

  4. Polymer/glass hollow-core photonic band gap fibers for infrared laser beam delivery

    Fotonik bant yapılı kızılötesi lazer iletimi sağlayan polimer/kalkojen cam içi boş fiberler

    ÖZLEM KÖYLÜ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Metalurji Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEHMET BAYINDIR