Geri Dön

MgO ara yüzey tabakalı yarıiletken aygıtların elektronik ve optoelektronik özelliklerinin incelenmesi

Investigation of electronic and optoelectronic properties of MgO interface layer semiconductor devices

PDF İndir

  1. Tez No: 884128
  2. Yazar: BAŞAK ÇAĞLAYAN TOPRAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SAİME ŞEBNEM AYDIN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fotonik Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 90

Özet

Magnezyum oksit (MgO), yüksek optik şeffaflık, düşük ısı iletkenliği, kimyasal eylemsizlik, yüksek ısı direnci ve mekanik dayanıklılık gibi çeşitli nitelikleriyle bilinen bir malzemedir. Toksik olmaması, kimyasal ve fiziksel stabilitesi nedeniyle magnezyum oksit (MgO) malzemesi antibakteriyel, antimikrobiyal ve fotokatalitik gibi özellikler için kullanılabilir. Optik, elektriksel, manyetik, termal, mekanik ve kimyasal nitelikleri nedeniyle nano ölçekli magnezyum oksit geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir. MgO ince filmleri düşük kırılma indisine, mükemmel şeffaflığa ve geniş bant aralığına sahip olması nedeni ile optoelektronik uygulamalarda kullanılır. Böylece optik ve elektriksel alanlarda önemli bir rol oynar. Literatürdeki çalışmalar incelendiğinde MgO ince filmleri ara yüzey tabakası olarak elektronik ve optoelektronik özellikleri üzerinde detaylı bir araştırma yapılmadığı görülmektedir. Bu tez çalışmasının amacı, MgO arayüzey tabakalı yarıiletken aygıtların elektronik ve optoelektronik özelliklerinin incelenmesidir. Bu çalışmada, eş-püskürtme tekniği ile oda sıcaklığında n-Si ve cam alttaşlar üzerine 100 nm kalınlığında MgO ince filmler biriktirildi. Üretilen MgO ince filmlerin X-ışını Kırınım (XRD), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM), Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ve UV-Vis spektroskopisi sistemleri kullanılarak yapısal, morfolojik ve optik özellikleri belirlendi. MgO ince filmin XRD deseninde kırınım pikleri 36.29'de (111) ve 43.55'de (200) olarak bulundu ve bu XRD kırınım deseninden yapının kübik olduğu tespit edilmiştir. MgO ince filmin geçirgenlik değerinin görünür ışık bölgesinde %90 civarında olduğunu görüldü. MgO filmin maksimum optik absorbansının UV bölgesinde meydana geldiği, VIS/yakın kızılötesi (NIR) bölgesinde ise değerinin düşük ve nispeten sabit olduğu görüldü. MgO ince filmin direkt optik bant aralığının 3,98 eV olarak bulundu. Termal buharlaştırma sistemi kullanarak altın (Au) metal kontakların oluşturulması ile hazırlanan Au/MgO/n-Si Schottky diyotun akım-voltaj (I-V) ve kapasitans-voltaj (C-V) ölçümleri oda sıcaklığında gerçekleştirildi. I-V ölçümlerinin analizi sonucunda idealite faktörü η= 3,79, bariyer yüksekliği Φb= 0,76 eV ve seri direnç Rs= 5,36 x10^3 Ω olarak elde edildi.

Özet (Çeviri)

Magnesium oxide (MgO) is a material known for its various qualities such as high optical transparency, low thermal conductivity, chemical inertness, superior heat resistance and mechanical strength. Due to its non-toxicity and chemical and physical stability, magnesium oxide (MgO) material can be used for properties such as antibacterial, antimicrobial and photocatalytic. Due to its optical, electrical, magnetic, thermal, mechanical and chemical qualities, nanoscale magnesium oxide is used in a wide range of applications. MgO thin films have low refractive index, excellent transparency and wide bandgap optical properties. Therefore, it is used in optoelectronic applications. Thus, it plays an important role in optical and electrical fields. When the studies in the literature are examined, it can be seen that no detailed research has been conducted on the electronic and optoelectronic properties of MgO thin films as the interface layer. The aim of this thesis is to examine the electronic and optoelectronic properties of semiconductor devices with MgO interface layers. In this study, 100 nm thick MgO thin films were deposited on n-Si and glass substrates at room temperature using the co-sputtering technique. Structural, morphological and optical properties of the produced MgO thin films were determined using X-ray diffraction system (XRD), Atomic Force Microscope (AFM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and UV-Vis spectroscopy. In the XRD pattern of the MgO thin film, the diffraction peaks were found at 36.29 (111) and 43.55 (200), and it was determined from this XRD diffraction pattern that the structure was cubic. It was observed that the transmittance value of MgO thin film was around 90% in the visible light region. It was observed that the maximum optical absorbance of the MgO film occurred in the UV region, while its value was low and relatively constant in the VIS/near infrared (NIR) region. The direct optical band gap of the MgO thin film was found to be 3.98 eV. Current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) measurements of the Au/MgO/n-Si Schottky diode, which was prepared by forming gold (Au) metal contacts using a thermal evaporation system, were carried out at room temperature. As a result of the analysis of I-V measurements, the ideality factor was obtained as η= 3.79, the barrier height as Φb= 0.76 eV and the series resistance as Rs= 5.36 x10^3 Ω.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    268705

    Sütçüler - Eğirdir Aşağı Gökdere (Isparta) bölgesindeki kireçtaşlarının mermer olarak kullanılabilirliği ve ekonomik önemi

    The economic importance and usability as marble of lime stones in region Aşaği Gökdere (Eğirdir) - Sütçüler (Isparta)

    FATİH ÖZGÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Jeoloji MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KUŞCU

  2. Tez No

    695514

    AZ91 alaşımı yüzeyine MAO/HiPIMS-PVD yöntemleriyle büyütülen dubleks kaplamanın yapısal karakterizasyonunun incelenmesi

    Investigation of the structural characterization of duplex coati̇ng: grown on AZ91 alloy by MAO/HiPIMS-PVD methods

    EMİNE BOYNUEĞRİ KAPLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiGümüşhane Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EBRU EMİNE ŞÜKÜROĞLU

  3. Tez No

    75167

    Sulfation charactristics of limestone in SO2-Rich atmospheres: Mechanisms and kinetics

    Kireçtaşının yüksek SO2 içeren ortamlarda sülfatlanma karakteristiği: Mekanizma ve kinetik

    ÖZGÜR BİLİNÇ YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OKAN ADDEMİR

  4. Tez No

    133432

    Tandiş refrakteri (MgO)-sıvı-çelik arayüzey ıslatma özelliklerinin araştırılması

    An Investigation on wetting properties of tundish refractory (MgO)-molten steel interface

    YUNUS TÜREN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. ERCAN CANDAN

    Y.DOÇ.DR. KADİR KOCATEPE

  5. Tez No

    334455

    Dik manyetik anizotropili çok katmanlı ultraince Co/Pd filmlerinin anormal Hall etkisi

    The anomalous Hall effect on multilayered ultrathin Co/Pd films with perpendicular magnetic anisotropy

    VEDAT KESKİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BEKİR AKTAŞ

Geri Dön