Geri Dön

Sis kimyasal buhar biriktirme yöntemi ile büyütülen Cu2O yarıiletken ince filmlerin yapısal, elektriksel ve optik özelliklerin incelenmesi

Investigation of structural, electrical, and optical properties ofCu2O semiconductor thin films grown by mist chemical vapordeposition method

  1. Tez No: 893923
  2. Yazar: ECE KUTLU NARİN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ŞİNASİ BARIŞ EMRE, PROF. DR. SEFER BORA LİŞESİVDİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ankara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 110

Özet

Bu tez çalışmasında sis-CVD tekniği ile büyütülen Cu2O ince filmlerin yapısal, elektriksel ve optik özellikleri incelenmiştir. Cu2O ince filmlerin büyüme davranışları, kullanılan sıvı öncülün pH değeri, büyütme sıcaklığı ve ITO ve FTO kaplı cam, c-Al2O3 ve Silisyum farklı kristal örgülere sahip alttaşlara bağlı olarak incelenmiştir. Cu2O ince filmlerin fiziksel özellikleri XRD, AFM, SEM, EDS, Raman spektroskopisi, UV-görünür bölge spektrofotometre ölçümleri ile gerçekleştirilmiştir. Büyütülen Cu2O ince filmlerin tümünde, kübik Cu2O kristalinin karakteristik piki olan (111) pikinin baskın olduğu ve polikristal bir büyüme davranışı görülmüştür. Sıcaklığa bağlı büyütmelerde, artan büyütme sıcaklığı ile birlikte 400 oC ve 450 oC sıcaklıklarda CuO kristal fazının oluştuğu görülmüştür. Büyütülen Cu2O ince filmlerin kalınlıkları yaklaşık olarak 300 nm ile 550 nm aralığında bulunmuştur. Optik ölçümler sonucunda Cu2O ince filmlerden alınan ölçümlerde 400-1100 nm aralığında maksimum geçirgenliğin %70 olduğu görülmüştür. Büyütülen Cu2O ve CuO ince filmler oda sıcaklığında gerçekleştirilen Hall etkisi ölçümleri sonucunda p-tipi yarıiletken davranış sergilemiştir. Elde edilen bulgular kapsamında yapısal ve optik özellikleri açısından kaliteli Cu2O ince filmlerin, sıvı öncülün pH değerinin 10 ve büyütme sıcaklığının ise 300 oC olduğu deneysel parametreler ile belirlenmiştir. Tek kristal alttaşlar c-Al2O3 ve Si üzerine gerçekleştirilen büyütmelerde ince filmlerin alttaşın örgüsünden bağımsız olarak kendi kristal fazında büyüdüğü belirlenmiştir. Optoelektronik uygulamalar ve literatür için elde edilen bulgular önem taşımaktadır.

Özet (Çeviri)

In this study, the structural, electrical, and optical properties of Cu2O thin films grown by the Mist-CVD method were investigated. Cu2O thin film growth behaviors were analyzed depending on the pH value of the used liquid precursor, growth temperature, and substrates, as ITO and FTO-coated glass, c-Al2O3, and Silicon had different crystal lattices. The physical properties of Cu2O thin films were carried out via XRD, AFM, SEM, EDS, Raman spectroscopy, and UV-visible spectrophotometer measurements. It was determined that all of the grown Cu2O thin films had the dominant (111) diffraction peak, which is the characteristic peak of the cubic structure of Cu2O, and the polycrystalline growth behavior was observed. In temperature-dependent growths, it was observed that the CuO crystal phase was formed with increasing growth temperatures at 400 oC and 450 oC of temperature. The thickness of Cu2O thin films was approximately between 300 nm and 550 nm. As a result of optical measurements, it was observed that the measurements taken from Cu2O thin films had a maximum optical transmittance of 70% in the range of 400-1100 nm. It was determined that the grown Cu2O and CuO thin films exhibited p-type semiconductor behavior due to Hall effect measurements performed at room temperature. Within the scope of the findings obtained, it was determined by experimental parameters that the pH value of the liquid precursor was 10, and the growth temperature was 300 oC for quality Cu2O thin films in terms of their structural and optical properties. In the growths performed on single crystal substrates like c-Al2O3 and Si, it was determined that thin films were preferred to grow in their crystal phase regardless of the lattice of the substrate. The findings obtained are important for optoelectronic applications and literature.

Benzer Tezler

  1. Farklı yönelimli safir alttaşlar üzerine sisli kimyasal buhar biriktirme yöntemiyle büyütülen ZnO filmlerin yapısal ve elektriksel özelliklerin incelenmesi

    Investigation of structural and electrical properties of ZnO thin films by mist chemical vapor deposition method on sapphire with different orientation

    MELTEM YAYLA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET KASAP

  2. Sürekli ve verimli sis toplama için PECVD yöntemi ile hidrofobik ve hidrofilik yüzeylerin oluşturulması

    Creating hydrophobic and hydrophilic surfaces with PECVD method for continuous and efficient fog collection

    BERKAN KOCADAYIOĞULLARI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimya MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET GÜRSOY

  3. Development of protective nano-coatings for electro-optical systems

    Elektro-optik sistemler için koruyucu nano kaplamaların geliştirilmesi

    MERVE ÖZPİRİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÖZGENÇ EBİL

  4. İşyeri ortamındaki kimyasal tozların çalışan sağlığına etkilerinin iş sağlığı açısından araştırılması ve risk analizi uygulamaları

    To invastegate the effects of occupational health in terms of chemical dust in the workplaca environment and employee health ri̇sk analysis applications

    ONUR GÖNÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    KimyaGediz Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜLKADİR CİVAN

  5. Kimyasal proses endüstrisi için risk değerlendirme

    Risk assessment for the chemical process industry

    NURŞAN DAĞLI TANRIVERDİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAHYA SUYADAL