Investigation of the photo-response of graphene/silicon photodetector in the ultraviolet region
Morötesi bölgede grafen/silikon fotodedektörün foto-tepkisinin araştırılması
- Tez No: 890390
- Danışmanlar: PROF. DR. CEM ÇELEBİ, DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZHAN ÜNVERDİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Grafen, Optik dedektör, Schottky engelleri, Schottky kontakları, Ultraviyole ışınlar, Graphene, Optical dedector, Schottky barriers, Schottky contacts, Ultraviolet rays
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, Kimyasal Buhar Biriktirme yöntemi ile üretilen p-tipi grafen ve n-tipi Silisyum (Gr/Si) bazlı Schottky bariyer fotodiyotunun fabrikasyonu ve bu fotodiyotun morötesi bölgede optoelektronik karakteristiklerinin grafen katman sayısına bağlılığı deneysel olarak incelenmiştir. Atmosferik basınçta ölçümlerde, her bir Gr/Si hetero eklemi için -0,5 ile 0,5 V arasında uygulanan öngerilim voltajında I-V ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Karanlık ortam koşulları altında alınan I-V ölçümleri 2, 4 ve 6 katmanlı grafen elektrota sahip Gr/Si örneklerin tamamının düzeltici (rectifying) Schottky eklem karakteri sergilediği ancak ters doyma akımlarının (I0) farklı olduğu bulunmuştur. I-V ölçümlerinden elde edilen I0 değerleri kullanılarak 2, 4 ve 6 katmanlı grafen elektrotlu numunelerin Schottky bariyer yükseklikleri (ΦB) saptanmıştır. İki katmanlı grafen elektrota sahip örneğin ΦB değerine göre 4 katman grafen elektrotlu örneğin ΦB değeri ~0,82 eV düzeyine çıktığı ve ardından 6 katman grafen elektrodu için yaklaşık ~0,79 eV 'a düştüğü bulunmuştur. Elde ettiğimiz bu sonuçlar, Gr/Si fotodiyottaki düzeltme kuvvetinin, aygıt yapısında şeffaf iletken elektrot görevi gören grafen katmanlarının sayısı ile değiştirilebileceğini göstermektedir. Ayrıca, aygıtların morötesi bölgesindeki spektral tepkisini (R) belirlemek için sıfır ön gerilimde ve 250 – 400 nm dalga boyu aralığında foto-tepki ölçümleri gerçekleştirilmiştir. 2 katmanlı grafen elektrotlu aygıta kıyasla, 4 katmanlı grafen elektrotlu örneğin spektral duyarlığı 3 kat artmasına rağmen, 6 katmanlı grafen elektrotlu aygıtta 4 katmanlı grafen elektrotlu aygıtın spektral duyarlığına göre yaklaşık 25% azalma olduğu belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, 4 katmanlı grafenin ışık geçirgen bir elektrot olarak kullanılmasının, Gr/Si Schottky bariyer fotodiyotun derin morötesi bölgede ışığın hassas olarak algılanması için en uygun seçenek olduğunu ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
In this thesis, we focus on the optoelectronic properties of p-type graphene and n-type Silicon (Gr/Si) Schottky barrier photodiode according to the number of layers in the ultraviolet region (UV). The I-V measurements were conducted at an applied bias voltage between -0.5 and 0.5 V for each Gr/Si heterojunction. The I-V measurements taken under dark conditions showed that all Gr/Si samples with 2-, 4- and 6-layers graphene electrodes exhibited rectifying Schottky junction character, but all device's reverse saturation currents (I0) were different. Schottky barrier heights (ΦB) of the samples with 2-, 4- and 6-layers graphene electrodes were determined using the I0 values obtained from I-V measurements. Compared to the ΦB value of the sample with 2 layers graphene electrode, the ΦB of the sample with 4 layers of graphene electrode increased to ~0.82 eV, and then ΦB was found to decrease to ~0.79 eV for the 6-layer graphene electrode. Additionally, photo-response measurements were carried out at zero bias voltage and in the wavelength range of 250 – 400 nm to determine the spectral response (R) of the devices in the UV region. Compared to the device with 2 layers graphene electrode, R of the sample with 4 layers graphene electrode increased by 3 times. The result obtained revealed that using 4-layer graphene as a light-transparent electrode, Gr/Si Schottky barrier photodiode is the most applicable option for sensitive detection of light in the UV region.
Benzer Tezler
- CMOS-compatible graphene-silicon photodetectors
Başlık çevirisi yok
HAKAN SELVİ
Doktora
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiThe Unıversıty Of ManchesterPROF. DR. DANIŞMAN YOK
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Kuyruk modelleri ve analizi üzerine bir uygulama
Başlık çevirisi yok
DİDEM ÖZPULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
İstatistikEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET İKİZ
- Samsun ve çevresinde tarla sarmaşığı (conuolvulus arvensis L.)'na karşı biyolojik savaşa esas olacak fauna tespiti
Investigations on the insect fauna of the field binweed (Conuolvulus arvensis L.) related to its biological control in Samsun Province
YASEMİN UFUK GERMAN
- Gebelik ve doğum olgularında prolaktin düzeylerinin değerlendirilmesi
The Evaluation of prolactin values during pregnancy labour and in deliveries
TÜLİN AKAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MÜLAZIM YILDIRIM