Geri Dön

Grafen-moleküler organik yarıiletken fotodiyotların optoelektronik özelliklerinin araştırılması

Investigation of optoelectronic properties of graphene-molecular organic semiconductor photodiodes

  1. Tez No: 771571
  2. Yazar: NİYAZİ BERK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ŞÜKRÜ KARATAŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Nanomaterials in macromolecular synthesis

    Makromoleküler yapıların sentezinde nanomalzemelerin kullanımı

    AZRA KOCAARSLAN AHMETALİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF YAĞCI

  2. 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

    İngilizce

    2016

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİGEN KADIRGAN

  3. 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

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    KimyaGebze Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BÜNYEMİN ÇOŞUT

  4. 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

    İngilizce

    2019

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ

  5. 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

    İngilizce

    2017

    Bilim ve TeknolojiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF ZİYA MENCELOĞLU