Grafen-moleküler organik yarıiletken fotodiyotların optoelektronik özelliklerinin araştırılması
Investigation of optoelectronic properties of graphene-molecular organic semiconductor photodiodes
- Tez No: 771571
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞÜKRÜ KARATAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
Bu çalışmada, üç farklı diyot üretildi. Bu diyotlarda arayüzey malzemesi olarak grafenoksit (GO) ve perilen-3,4,9,10-tetrakarboksilik dianhidrit (PTCDA kullanıldı. GO ve PTCDA toz halindeki malzemelerin, morfolojisini karakterize etmek için XRD, FT-IR ve SEM yapısal analizleri yapıldı. GO ve PTCDA çözeltileri, vakumlu spin kaplama yöntemi ile hazırlanmış olan omik kontak p-Si/Al yapısı üzerine yüzey genişletme işlemiyle kaplama yapıldı. Bu işlemler sonucunda Al/GO/p-Si/Al, Al/PTCDA/p-Si/Al ve GO ile PTCDA çözeltileri aynı oranda (1:1) karıştırılarak Al/GO-PTCDA/p-Si/Al diyotları üretildi. Üretilen bu üç diyotun elektriksel parametrelerini hesaplamak için diyotun akım-gerilim (I-V) karakteristik ölçümleri yapıldı. Diyotlar oda sıcaklığında (300 K), ±3 V aralığında karanlıkta, oda şartlarında ve 20-40-60-80-100 mW/cm2 değişen ışık şiddetleri altında, Termiyonik Emisyon (TE) teorisi yöntemi ile karakterize edildi. Al/GO/p-Si/Al, Al/PTCDA/p-Si/Al ve Al/GO-PTCDA/p-Si/Al diyotların akım-gerilim (I-V) ölçümleri sonucunda elde edilen değerler kullanılarak grafikler çizildi. Üretilen diyotların ışık şiddeti altında elektriksel, fotodiyot, fotovoltaik, fotoiletkenlik ve optoelektronik özelliklerini karakterize etmek için; idealite faktörü (n), bariyer yüksekliği (Фb), doğrultma oranı (Rr), doyma akımı (I0), kısa devre akımı (Isc), açık devre gerilimi (Voc), kısa devre akım yoğunluğu (Jsc), maksimum akım (Imax), maksimum gerilim (Vmax), maksimum güç (Pmax), dolgu faktörü (FF), güneş pili verimi (η), fotoakım (Iph), fotoduyarlılık (RR) ve fototepki (R) parametreleri hesaplandı. Sonuç olarak üretilen fotodiyotlar elektronik endüstrisinde ve elektronik devre elemanlarının fotodiyot olarak foto-algılama cihazlarında kullanılabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, three different diodes were fabricated. Graphenoxide (GO) and perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic dianhydride (PTCDA) were used as interface materials in these diodes. XRD, FT-IR and SEM structural analyzes were performed to characterize the morphology of GO and PTCDA powdered materials. GO and PTCDA solutions were coated by surface expansion process on the ohmic contact p-Si/Al structure prepared by vacuum spin coating method. As a result of these processes, Al/GO-PTCDA/p-Si/Al diodes were produced by mixing Al/GO/p-Si/Al, Al/PTCDA/p-Si/Al and GO and PTCDA solutions in the same ratio (1:1). In order to calculate the electrical parameters of these three diodes, current-voltage (I-V) characteristic measurements of the diode were made. The diodes were characterized by the Thermionic Emission (TE) theory method at room temperature (300 K), in the dark in the range of ±3 V, at room conditions and under varying light intensities of 20-40-60-80-100 mW/cm2. Graphs were drawn using the values obtained as a result of current-voltage (I-V) measurements of Al/GO/p-Si/Al, Al/PTCDA/p-Si/Al and Al/GO-PTCDA/p-Si/Al diodes. To characterize the electrical, photodiode, photovoltaic, photoconductivity and optoelectronic properties of the produced diodes under light intensity; ideality factor (n), barrier height (Фb), rectification ratio (Rr), saturation current (I0), short-circuit current (Isc), open-circuit voltage (Voc), short-circuit current density (Jsc), maximum current (Imax) ), maximum voltage (Vmax), maximum power (Pmax), fill factor (FF), solar cell efficiency (η), photocurrent (Iph), photosensitivity (RR) and photoresponse (R) parameters were calculated. As a result, the produced photodiodes show that they can be used in the electronics industry and electronic circuit elements can be used as photodiodes in photo-sensing devices.
Benzer Tezler
- Nanomaterials in macromolecular synthesis
Makromoleküler yapıların sentezinde nanomalzemelerin kullanımı
AZRA KOCAARSLAN AHMETALİ
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Fabrication and characterization of nickel oxide functionalized graphene oxide-polyacrylamide nanocomposites
Nikel oksit ile fonksiyonelleşmiş grafen oksit-poliakrilamid nanokompozitin üretimi ve karakteristik özelliklerinin incelenmesi
CUMHUR YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KADIRGAN
- Synthesis of B,F co-doped anatase TİO2/graphene oxide based bodipy decorated cyclophosphazene nanocomposites for photoelectrochemical water splitting
Fotoelektrokimyasal su ayrışımı için grafen oksit temelli bodipy ile dekore edilmiş siklofosfazen – B, F katkılandırılmış TİO2 nanokompozitlerin sentezi
BURCU TOPALOĞLU AKSOY
- Synthesis of graphene oxide based photocatalytic nanocomposite and investigation of its antibacterial activity
Grafen oksit temelli fotokatalitik nanokompozit üretimive antibakteriyel aktivitesinin araştırılması
GİZEM DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ
- Experimental and theoretical approaches in macromolecules design, synthesis, modification and nanosensor applications
Makromoleküllerin dizayn, sentez ve modifikasyonunda teorik ve deneysel yaklaşımlar ve nanosensör uygulamaları
MERVE SENEM AVAZ
Doktora
İngilizce
2017
Bilim ve TeknolojiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ZİYA MENCELOĞLU