Al/P-Si/ZnO:B4C/Al fotodiyotların sol-jel döndürerek kaplama yöntemi ile üretimi, fototepki ve elektriksel özelliklerinin belirlenmesi
Production of Al/P-Si/ZnO:B4C /al photodiodes by sol-gel spin-coating method, determination of photoresponse and electrical properties properties
- Tez No: 905234
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TURAN GÜRGENÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Taşıt Tahrik ve Güç Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, Al/P-Si/ZnO:B4C/Al fotodiyotları sol-jel döndürerek kaplama yöntemiyle üretilmiş ve fototepki ile elektriksel özellikleri detaylı olarak incelenmiştir. Çalışmanın amacı, ZnO'ya farklı oranlarda bor karbür (B4C) katkısı yaparak fotodiyotların performansını geliştirmek ve ışığa duyarlılıklarını optimize etmektir. Yapısal ve morfolojik karakterizasyonlar taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımı X-ışını (EDX) analizleriyle gerçekleştirilmiştir. Fotodiyotların akım-gerilim (I-V) karakteristikleri, solar simülatör kullanılarak karanlık ve 20 - 100 mW/cm² aralığındaki farklı ışık yoğunlukları altında test edilmiştir. Deney sonuçları, B4C oranının artmasıyla ters akım değerlerinde belirgin bir artış olduğunu göstermiştir. Üretilen fotodiyotların ışığa karşı duyarlı oldukları belirlenmiştir. 100 mW/cm² ışık yoğunluğunda elde edilen fotoakımlar, 0%, 1%, 3%, 5% ve 10% B4C oranlarına göre sırasıyla 56 x 10-4 A, 16.4x10-5 A, 6.97x10-5 A, 3.43x10-5 A ve 2.67x10-5 A olarak ölçülmüştür. Fotodiyotların ışığa maruz kaldığında fotoakımlarında ani artışlar gözlemlenmiştir. Aydınlatmanın sona ermesiyle fotoakımların hızla başlangıç seviyesine dönmesi, üretilen fotodiyotların tersine çevrilebilir anahtarlama davranışı sergilediğini göstermiştir. B4C katkısının, negatif ön gerilimde yük taşıyıcılarının ayrışmasını azaltarak fotodiyotların ışık duyarlılığını düşürdüğü, ancak doğru öngerilimde daha kararlı akım değerleri sağladığı tespit edilmiştir. Sonuçlar, Al/P-Si/ZnO:B4C/Al kompozit fotodiyotların fotoiletkenlik ve fotovoltaik performans açısından umut vaat eden alternatifler sunduğunu ve bu malzemelerin güneş enerjisi dönüşüm sistemleri ile optoelektronik uygulamalarda yüksek verimli çözümler geliştirilmesine katkı sağlayabileceğini ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, Al/P-Si/ZnO:B4C/Al photodiodes were produced using the sol-gel spin-coating method, and their photoresponse and electrical properties were analyzed in detail. The aim of the study was to enhance the performance and optimize the light sensitivity of the photodiodes by adding various ratios of boron carbide (B4C) to ZnO. Structural and morphological characterizations were performed using scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray (EDX) analysis. The current-voltage (I-V) characteristics of the photodiodes were tested under dark conditions and at different light intensities ranging from 20 to 100 mW/cm² using a solar simulator. The experimental results showed a significant increase in reverse current with increasing B4C content. It was determined that the photodiodes are highly sensitive to light. At 100 mW/cm² light intensity, the photocurrents were measured as 56 × 10⁻⁴ A, 16.4 × 10⁻⁵ A, 6.97 × 10⁻⁵ A, 3.43 × 10⁻⁵ A, and 2.67 × 10⁻⁵ A for 0%, 1%, 3%, 5%, and 10% B4C ratios, respectively. Sudden increases in photocurrent were observed when the photodiodes were exposed to light, and upon termination of illumination, the photocurrents rapidly returned to their initial levels, demonstrating reversible switching behavior. It was found that B4C addition reduced the light sensitivity of the photodiodes under reverse bias by limiting the separation of charge carriers but provided more stable current values under forward bias. The results indicate that Al/P-Si/ZnO:B4C/Al composite photodiodes offer promising alternatives in terms of photoconductive and photovoltaic performance, contributing to the development of high-efficiency solutions for solar energy conversion systems and optoelectronic applications.
Benzer Tezler
- İçerisinde akışkan bulunan viskoelastik ve elastik tüplerde nonlineer dalga modülasyonu
nonlinear wave modulation in viscoelastic and elastic thin tubes filled with an inviscid fluid
GÜLER AKGÜN
- Al/ZnO/p-Si ve Au/CuO/p-Si Schottky yapıların farklı metotlarla elde edilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterizations of Al/ZnO/p-Si and Au/CuO/p-Si Schottky structures by different methodes
SAMED ÇETİNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiMustafa Kemal ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. H. ALİ ÇETİNKARA
- Al katkılı n-ZnO/p-Si heterojonksiyon foto diyotun ışığa duyarlılık performansının incelenmesi
Photosensitivity performance of Al doped n-ZnO/p-Si heterojunction devices
ÖMER FARUK GÖKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ORHAN KAPLAN
PROF. DR. ABDULLAH YILDIZ
- p-Si, GaAs ve ge alttaşlar üzerine Al:ZnO filmlerin büyütülmesi; yapısal, optik ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
The deposition of Al:ZnO films on p-Si, GaAs and ge substrates: The investigation of structural, optical and electrical properties
GÜRKAN KURTULUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜN KASAP
- Capacitance-voltage and current-voltage characteristic properties of ZnO:Al/p-Si heterojunction
ZnO:Al/p-Si heterokavşakların kapasitans-voltaj ve akım-voltaj karakteristik özellikleri
YELİZ KÖSE
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN