Grafen/çinko oksit nanoçubuk hibrit yapıların oluşturulması ve elektriksel karakterizasyonu
Fabrication and electrical characterization of graphene/zinc oxi̇de nanorod hybrid structures
- Tez No: 897062
- Danışmanlar: PROF. DR. HİDAYET ÇETİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yozgat Bozok Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 137
Özet
Nanoyapılı malzemelerin geometrik boyutları değiştirilerek birleştirilmesiyle oluşturulan hibrit yapılar olağanüstü özellikler sergileyebilmektedir. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte daha kaliteli cihazlara ihtiyaç duyulmakta ve gelecekte en kritik ihtiyaçlar çoğunlukla düşük boyutlu hibrit yapılar tarafından karşılanacaktır. Bu çalışmada, oldukça hassas bir CO gazı sensörü üretmek amacıyla çinko oksit (ZnO) nanoçubuk/grafen hibrit yapısını üretmek için düşük maliyetli, kolay, hidrotermal bir yöntem kullanıldı. Nanoçubuk çapının sensör algılama üzerindeki etkisini araştırmak için, farklı çaplardaki ZnO nanoçubuklar grafen alan etkili transistör (GFET) kanalı üzerinde dikey olarak büyütüldü. Oda sıcaklığında veya oda sıcaklığına yakın bir sıcaklıkta çalışan, yüksek performanslı, güvenilir gaz sensörleri geliştirmek, günümüzde sensör araştırmalarının önemli bir hedefidir. Bu çalışmada ZnO nanoçubuk/grafen hibrit yapısı bu talebi karşılamaktadır Sensörlerin oda sıcaklığında etkin çalışabilmesi, ekstra ısıtma enerjisine olan ihtiyacı ortadan kaldırarak taşınabilir, pille çalışan daha küçük sensörlerin üretilmesine olanak sağlar. Üretilen hibrit sensörlerin CO gazı tepkileri oda, 50°C ve 100°C çalışma sıcaklıklarında rapor edilmiştir. Ortaya çıkan hibrit sensörün, ek bir çalışma sıcaklığı gerektirmeden oda sıcaklığında bile etkili olduğu ve 3 ppm CO gazında %42'lik bir sensör tepkisi verdiği belirlenmiştir. Hibrit sensör, ölçüm odasına 3 ppm CO gazı beslendiğinde 4 saniyelik kısa bir yükselme süresine sahiptir. Oda çalışma sıcaklığında gazın ortamdan uzaklaştırılması durumunda geri kazanım süresi ise 5 s'dir. Sensör sıcaklığının artmasıyla gaz tepkileri iyileştiği gözlenmiştir. Tez çalışmasında ayrıca hibrit sensörün çalışma mekanizmasının ayrıntılarına da yer verilmiştir.
Özet (Çeviri)
Hybrid structures formed by combining nanostructured materials by changing their geometric dimensions can exhibit extraordinary properties. With the development of technology, higher quality devices are needed and in the future, the most critical needs will be met mostly by low-sized hybrid structures. This study used a low-cost, facile, hydrothermal method to fabricate a zinc oxide (ZnO) nanorod/graphene hybrid structure to produce a highly sensitive CO gas sensor. ZnO nanorods of different diameters were grown vertically on a graphene field effect transistor (GFET) channel to investigate the effect of nanorod diameter on sensor sensing. Developing high-performance, reliable gas sensors that operate at or near room temperature is an important goal of sensor research today. In this study, the ZnO nanorod/graphene hybrid structure meets this demand. The ability of the sensors to operate efficiently at room temperature eliminates the need for extra heating energy, enabling the fabrication of portable, smaller battery-powered sensors. CO gas responses of the fabricated hybrid sensors were reported at room, 50°C and 100°C operating temperatures. The resulting hybrid sensor was found to be effective even at room temperature without requiring an additional operating temperature, giving a sensor response of 42% at 3 ppm CO gas. The hybrid sensor has a short rise time of 4 seconds when 3 ppm CO gas is fed into the measurement chamber. When the gas is removed from the environment at room operating temperature, the recovery time is 5 s. It was observed that gas responses improved with increasing sensor temperature. The thesis also details the working mechanism of the hybrid sensor.
Benzer Tezler
- Dielectric metasurfaces as passive radiative coolers, colorimetric refractive index sensors, color filters, and one-way perfect absorber/reflectors with transparent sidebands
Uzay aracı pasif radiatif soğutucu, kolorimetrik kırıcılık indisi sensörü, renk filtresi, ve komşu bantlarda geçirgen tek taraflı mükemmel soğurucu/ yansıtıcılar olarak dielektrik metayüzeyler
DENİZ UMUT YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- İndirgenmiş grafen oksit/çinko oksit kompozit madde sentezi ve süperkapasitör uygulaması
Synthesize of reduced graphen oxide/nikel oxide composite material and supercapacitor application
ÖMER AKGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT ALVER
YRD. DOÇ. DR. SÜLEYMAN KERLİ
- Yeşil sentez yöntemi ile grafen temelli ZnO nanokompozitlerin sentezi, karakterizasyonu, U(VI) ve Th(IV) iyonlarının giderimi için etkinliğinin araştırılması
Synthesis, characterization of graphene-based ZnO nanocomposites by the green synthesis method and investigation of the efficiency of the removal of U(VI) and Th(IV) ions
İKBAL GÖZDE KAPTANOĞLU
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiEge ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABRİYE YUŞAN
DOÇ. DR. ÜMİT HÜSEYİN KAYNAR
- Çinko oksit-grafen oksit nanokompozit ince filmlerin üretimi ve optiksel özelliklerinin araştırılması
Fabrication of zinc oxide-graphane oxide nanocomposite thin films and investigation of their optical properties
AYŞE YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTAN EVİN
- Fe3O4/ZnO/CNT ve Fe3O4/ZnO/grafen katkılı epoksi kompozit üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of Fe3O4/ZnO /CNT and Fe3O4/ZnO/graphene doped epoxy composites
ÖZGE YAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Polimer Bilim ve TeknolojisiBursa Teknik ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE BEDELOĞLU