Geri Dön

ZnO nanomalzemelerde oluşan kusurların optik, manyetik ve elektriksel özelliklerine etkisinin incelenmesi

Investigation of the effect of defects in ZnO nanomaterials on their optical, magnetic and electrical properties

PDF İndir

  1. Tez No: 907896
  2. Yazar: YUSUF KANDİL
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ADİL GÜLER, DOÇ. DR. CİHAT BOYRAZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Eğitimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 70

Özet

Son yıllardaki teknolojik ilerlemere paralel olarak geçen yüzyılın ikinci yarısı yarı iletken elektronik çağı olarak isimlendirilir. Bu çağda, teknolojik ilerlemere bağlı olarak insanlık, yaşam kalitesi ve gereksinimleri bakımından önemli değişiklikler gerçekleşmiştir. İlk ticari transistörlerden, bu günkü birçok elektronik aygıtlara bilgisayarlar ve elektronik cihazlar, elektrik yüklerinin iletkenlik özelliği temel alınarak tasarlanmıştır. Fakat son senelerde micro-elektronik cihazların geliştirilmesinde aynı çipler bilgiyi hem kullanmak hem de kaydetmek gibi işlevlerde, elektronların spinlerinin karakteristik özelliği daha fazla kullanılmaya başlanmıştır. Daha sonraki senelerde, iletim elektronlarının spini dikkate alınarak yeni elektronik devre elemanları tasarlamak için çalışmalar yoğunlaştı. Bu tür yeni cihazların elektronik devrelerdeki işlevleri üzerine çalıştırmalar başladı. Yarı iletkenlerde 2 düzeyli spin durumlarının enerjileri hemen hemen eşittir. Bu sebeple, manyetik-kaydedici olarak kullan spin serbestlik derecesi yarı iletken cihazlarda uzun süre pek kullanılmadı. Bununla beraber, son yıllarda yarıiletken cihaz teknolojisindeki gelişmeler sayesinde, yarı iletkenlerdeki serbest elektronların spin derecelerinin kontrolü ve bu kontrolün elektronik devre elemanlarında kullanılmasına imkan verdi. Bu sebeple, yarı iletken cihaz teknolojisinde arzu edilen yoğunluk ve hızda bütünleşmiş devreler yapmak için karşılaşılan zorluklar azalmaya başlamadı. Bundan önceki çalışmalarda pek dikkat edilmeyen taşıyıcı yükleri arasındaki değiş-tokuş (exchange) etkileşimleri, bu araştırmalar için dikkate alınmalıdır. Spintronik ile ilgili teknolojik ve bilimsel araştırmalar, yarı iletkenlerdeki spine bağlı etkileşimleri dikkate alan devre elemanlarıyla çalışmamızın kaçınılmaz olduğunu göstermektedir. Yarı iletken-elektronik devrelerin kalitesi, yarı iletkendeki elektronların serbestlik derecesine bağlıdır. Lazer ve transitörlerde kullanılan Si, Ge ve GaAs gibi yarı iletkenlerin başarısı elektron spin bakımından tamamıyla bağımsız ve manyetik olmamalarından kaynaklanır. Bu maddelerin aksine, manyetik özelliğe sahip yarı iletkenler hem manyetik malzemelerin özelliklerine hem de yarı iletkenlerin karakteristik fiziksel özelliklerine sahiptirler. Son zamanlarda, geçiş metali katkılı ZnO, gelecek vaat eden DMS adaylarından biridir. Hem deneysel hem de teorik olarak çok sayıda ilham verici çalışmalar olmasına rağmen, çok sayıda fiziksel özelliği daha fazla araştırılmalıdır. Bu tez çalışmasında yarıiletken Çinko Oksit içerisine Cu-Eu, element çiftleri belirli oranlarda katkılanarak elde edilen saf olmayan kristal yapılardan elde edilen partiküllerin kusurların, yapısal morfolojik ve manyetik alanın etkileri incelendi. Üzerinde çalışma yaptığımız çinko asetat dihadrat (ZnAc) metanolde (MetOH) çözüldükten sonra Cu-Eu, element çiftlerinden farklı oranlarda toplam 6 tane farklı solüyon hazırlandı. 450°C 10 dk, ardından 600°C 30 dk süreyle ısıl işleme tabi tutularak elde edilen kristaller, partikül haline getirilerek bu partikülleri üzerinde oluşan kusurların optik, manyetik ve elektrik sel özelliklerine etkisi incelendi.

Özet (Çeviri)

Considering the technological developments in recent years, the second half of the twentieth century can be called the age of microelectronics. In this era, due to advanced developments, humanity has witnessed a radical change in terms of quality of life and needs. Since the first commercial transistor, the conductivity of electrical charges has been used to transmit information and effects in many electronic devices today. However, until recent years, despite the development of micro-electronic devices, their functionality such as being able to both process and store information on the same chip and the characteristic feature of electrons known as spin have not been taken into consideration. In later years, efforts began to design new electronic circuit parts that took the spin of conduction electrons into account. Research has begun on the benefits of such new designs in electronic circuits. In semiconductors, the energies of two-level spin states are almost equal. Therefore, spin degrees of freedom used as magnetic-registers were ignored in semiconductor technology for a long time. However, due to recent developments in semiconductor technology, it is possible to control the spin degree of free electrons in semiconductors and use its effect in electronic circuit elements. Therefore, the difficulties encountered in semiconductor technology to make integrated circuits at the desired density and speed have gradually decreased. Exchange interactions between carrier charges, which were ignored in previous technologies, should be taken into account in these studies. Technological and scientific research on spintronics shows that it is inevitable for us to work with circuit elements that take into account spin-dependent interactions in semiconductors. The success of semiconductor-electronic circuits depends on the degrees of freedom of electrons in the semiconductor. Semiconductors such as Si, Ge and GaAs are non-magnetic semiconductors used in lasers and transistors and carry energy completely independent of spin direction. In contrast to all this, magnetic semiconductors have both the properties of magnetic materials and the properties of semiconductors. Recently, transition metal-doped ZnO is one of the promising DMS candidates. Although it has many inspiring results both theoretically and experimentally, its numerous physical properties remain to be further investigated. In this thesis study, the effect of defects on the optical transmittance, magnetic and electrical conductivity performance of particles obtained from impure crystal structures obtained by doping Cu-Eu, element pairs in certain proportions into semiconductor Zinc Oxide was examined. After the zinc acetate dihydrate (ZnAc) used as the starting material was dissolved in methanol (MetOH), a total of 6 different solutions were prepared from Cu-Eu element pairs in different ratios. The crystals obtained by heat treatment at 450°C for 10 minutes and then at 600°C for 30 minutes were turned into particles and the effects of the defects formed on these particles on their optical, magnetic and electrical properties were examined.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    673591

    Zinc (Zn) doped carbon (C) based quantum dot (QD) synthesis & characterization

    Çinko (Zn) katkılı karbon (C) bazlı kuantum nokta (KN) sentezi ve karakterizasyonu

    OĞUZ GENÇER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ CANER ÜNLÜ

  2. Tez No

    386853

    Farklı üretim özelliğine sahip nanomalzemelerin bitkiler üzerindeki etkilerinin incelenmesi

    Investigation of effects of nanomaterials which have produced by different methods on plant development

    ÖZGÜR NAZİKCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Çevre MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. ALİ SAVAŞ KOPARAL

  3. Tez No

    572299

    Sol jel metodu ile ZnO-Cdo nanomalzemelerin üretilmesi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of ZnO-Cdo nanomaterials by sol-gel method

    HASAN KATI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERMİN OZAN

  4. Tez No

    846268

    Synthesis and characterization of NiCo2O4 nanoparticles anchored ZnO and TiO2 semiconductors and their investigation in electro- and photochemical water splitting

    NiCo2O4 nanoparçacıklarına bağlı ZnO ve TiO2 yarı iletkenliklerinin sentezi, karakterizasyonu ve elektro- ve fotokimyasal suyun ayrışmasında incelenmesi

    ALEYNA YASAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMREN NALBANT

  5. Tez No

    455355

    Püskürtmeli kurutma ve termal bozunma prosesleri ile ZnO esaslı partiküllerin ve kompozit yapıların sentezlenmesi ve karakterizasyonu

    Characterization and synthesis of ZnO based particles and composite structures via spray drying and thermal decomposition processes

    ŞEYMA DUMAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL

Geri Dön