Geri Dön

Dört bileşenli fonksiyonel malzeme arayüzeyli metal/yarıiletken (MS) fotodiyotların hazırlanması ve elektrik ile optik özelliklerinin incelenmesi

The fabrication of metal/semiconductor (MS) photodiodes with quaternary functional interfacial layer and investigation their electric and optic characteristics

PDF İndir

  1. Tez No: 941010
  2. Yazar: KEVSER YILDIZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SEÇKİN ALTINDAL YERİŞKİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 57

Özet

Üretilen Al/(Zn:Cd:Ni:TiO2)/p-Si Schottky diyotları (4:2:2:2), (5:2:2:1) ve (6:4:4:0) oranlarıyla sırasıyla D1, D2, D3 olarak adlandırılmış, Al/(CdO:ZnO:NiO:Ti)/p-Si diyotları ise (4:2:2:2), (5:2:2:1) ve (6:4:4:0) oranlarıyla sırasıyla D4, D5 ve D6 olarak isimlendirilmiştir. Hazırlanan Schottky diyotların elektriksel özellikleri belirli bir voltaj aralığında ileri ve geri yön akım-gerilim (I-V) karakteristikleri, C-V (kapasitans-voltaj) ile G/-V (iletkenlik-voltaj) karakteristikleri incelendi. Optik özellikleri hem karanlık hem de geniş bir aydınlatma şiddeti (20-140 mW/cm2) ve ±5V aralığında detaylıca incelendi. Ana elektriksel parametreler olan sıfır voltajda bariyer yüksekliği (BH, B0), idealite faktörü (n), ters doyum akımı (Is veya I0), doğrultma oranı (RR), seri direnç (Rs) ve şönt direnç (Rsh), hem karanlık hem de ışık altında akım-gerilim (I-V) ölçümlerinden elde edilmiştir. Yüzey durumlarının sayısı (Nss) ve enerji dağılımı, her diyot için n ve B0'nun voltaja bağımlılığı dikkate alınarak ileri eğilim I-V verileri kullanılarak hesaplanmıştır. 1 MHz'de alınan kapasite/iletkenlik-gerilim (C/G-V) grafikleri, diğer bazı temel elektriksel parametrelerin çıkarılması için kullanılmıştır. Işığa bağlı duyarlılığını belirleyen temel optik parametreler olan foto akım (Iph), foto duyarlılık (S), foto tepkisellik (R) ve foto algılama (D*) parametreleri de her aydınlatma şiddeti için voltaja bağlı olarak elde edildi. Tüm deneysel sonuçların karşılaştırılarak hazırlanan bu diyotların hem iyi bir doğrultma özelliğine sahip olduğu hem de voltaj ve aydınlatma şiddetine oldukça duyarlı olduğundan dolayı fotodiyot, güneş pili ve diğer optik uygulamalarda klasik olanların (Metal/Yalıtkan/Yarıiletken) yerine başarıyla kullanılabileceğini gösterildi.

Özet (Çeviri)

The fabricated Al/(Zn:Cd:Ni:TiO2)/p-Si Schottky diodes with compositional ratios of (4:2:2:2), (5:2:2:1), and (6:4:4:0) were labeled as D1, D2, and D3, respectively. Similarly, the Al/(CdO:ZnO:NiO:Ti)/p-Si diodes with the same corresponding ratios were denoted as D4, D5, and D6. The electrical characteristics of the prepared Schottky diodes were investigated through forward and reverse current-voltage (I-V) measurements within a specified voltage range, as well as capacitance-voltage (C-V) and conductance-voltage (G/-V) characteristics. The optical properties were analyzed in detail under both dark and illuminated conditions, across a wide illumination intensity range (20-140 mW/cm2) and within a ±5V voltage range. Key electrical parameters such as zero-bias barrier height (BH, B0), ideality factor (n), reverse saturation current (Is or I0), rectification ratio (RR), series resistance (Rs), and shunt resistance (Rsh) were extracted from the I-V measurements conducted under both dark and illuminated conditions. The density and energy distribution of interface states (Nss) were calculated for each diode based on the voltage dependence of n and B0, using the forward bias I-V data. Capacitance and conductance measurements at 1MHz were utilized to extract additional fundamental electrical parameters. Moreover, essential photoresponse parameters including photocurrent (Iph), photosensitivity (S), photoresponsivity (R), and specific detectivity (D*) were determined as functions of voltage for each level of illumination intensity. A comparative analysis of all experimental results demonstrated that the fabricated diodes exhibit excellent rectification behavior and high sensitivity to both voltage and light intensity, indicating their strong potential for use in photodiode, photovoltaic, and other optoelectronic applications as promising alternatives to conventional Metal/Insulator/Semiconductor structures.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    831650

    Controlled delivery of chalcone via biopolyester nanohybrid

    Biyopoliester nanohibrit ile kalkonun kontrollü salımı

    YASEMİN KAPTAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR

  2. Tez No

    948776

    Processing of polylactide nanofibrous and film structures: Effects of polymer blending and bio-additives on structure-property relationships

    Polilaktit nanolif ve film yapılarının işlenmesi: Polimer karışımı ve biyo-katkıların yapı-özellik ilişkileri üzerine etkisi

    HANDAN PALAK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURÇAK KARAGÜZEL KAYAOĞLU

  3. Tez No

    895228

    Önburulmalı fonksiyonel olarak derecelendirilmiş çubukların statik ve dinamik davranışlarının incelenmesi

    Investigation of static and dynamic behaviors of functionally graded pretwisted beams

    ÖMER EKİM GENEL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ

  4. Tez No

    341432

    Moleküler kuantum benzerliği kavramı kullanılarak nanoalaşım tasarım yöntemi geliştirilmesi

    Development of a nanoalloy design approach based on molecular quantum similarity

    MUHAMMET İSMET TÖREHAN BALTA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÇETİN KILIÇ

  5. Tez No

    845485

    Investigation of stretching effect with mixed finite element formulations for laminated beams and plates

    Tabakalı kompozit kiriş ve plaklar için karışık sonlu eleman formülasyonları ile enine şekil değiştirme etkisinin incelenmesi

    DOĞAN KANIĞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AKİF KUTLU

Geri Dön