Yeni tip kompozit esaslı al/p-si/nio:tio2/al fotodiyotların elektriksel özelliklerinin incelenmesi
Examination of electrical properties of new-type composite-based al/p-si/nio:tio2/al photodiodes
- Tez No: 956036
- Danışmanlar: DOÇ. TURAN GÜRGENÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- 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: 66
Özet
Bu çalışmada, saf NiO, saf TiO2 ve farklı oranlarda NiO–TiO2 kompozitlerinden sol–jel yöntemiyle hazırlanmış ince film fotodiyotların optoelektronik karakterizasyonu sunulmuştur. Al/p-Si/Al altlıklara üretilen cihazların karanlık ve kontrollü aydınlatma koşullarında akım–gerilim (I–V) özellikleri ölçülmüş, fototepki (Iph) ve fotoakım duyarlılığı (responsivity-PR) gibi temel performans kriterleri ile ışık algılama kapasiteleri incelenmiştir. Ters öngerilim altında tüm fotodiyot yapıları aydınlatıldığında belirgin fototaşıyıcı üretimi göstermiştir. Özellikle 1:1 TiO2:NiO kompozitli cihaz, 100 mWcm−2 ışık yoğunluğunda yaklaşık 3500A fototepki üretmiştir. Saf NiO fotodiyot ise düşük ışık seviyelerinde dahi 2.5×10−2 AW−1 duyarlılık sunarak üstün algılama yeteneği sergilemiştir. Buna karşın, saf TiO2 ve TiO2 bakımından zengin (3:1) kompozit yapılar nispeten zayıf fotovoltaik yanıtlar vermiştir. Elde edilen bulgular, malzeme bileşiminin, heteroeklem kalitesinin ve film morfolojisinin fotodiyot performansındaki belirleyici rolünü vurgulamaktadır. Özellikle 1:1 TiO2:NiO kompoziti, etkili taşıyıcı ayrışımı ile güçlü fotoindüklü akım üretimini dengeli bir biçimde bir araya getirmiştir. Sonuç olarak, sol–jel temelli NiO/TiO2 fotodiyotlar; düşük maliyetli, ölçeklenebilir ve gelecek nesil optoelektronik algılama sistemlerine entegre edilebilecek ümit vaat eden adaylar olarak değerlendirilmektedir.
Özet (Çeviri)
In this master thesis, we present the optoelectronic characterization of thin-film photodiodes fabricated by a sol–gel route from pure NiO, pure TiO2, and NiO–TiO2 composites in varying ratios. Devices were deposited onto Al/p-Si/Al substrates, and their current–voltage (I–V) responses were measured under dark conditions and controlled illumination. Key performance metrics such as the photoresponse (Iph) and responsivity (PR) were evaluated to assess their light-sensing capabilities. Under reverse bias, all photodiode structures exhibited a clear generation of photocarriers when illuminated. Notably, the 1:1 TiO2:NiO composite device produced approximately 3500A of photocurrent at an illumination intensity of 100 mWcm−2. By contrast, the pure NiO photodiode demonstrated a responsivity of 2.5×10−2 AW−1 even at low light levels, underscoring its superior sensitivity. Pure TiO2 and TiO2-rich (3:1) composite devices, however, showed comparatively weaker photovoltaic responses. These findings highlight the critical influence of material composition, heterojunction quality, and film morphology on photodiode performance. In particular, the 1:1 TiO2:NiO composite effectively balances efficient charge separation with strong photoinduced current generation. Overall, sol–gel processed NiO/TiO2 photodiodes emerge as promising, low-cost, and scalable candidates for integration into next-generation optoelectronic sensing systems.
Benzer Tezler
- Yeni nesil yapısal ahşap sandviç panellerin mekanik, termal ve akustik özellikleri
Mechanic, thermal and acoustic properties of novel structural wood sandwich panels
MURAT GÜNDÜZ
Doktora
Türkçe
2022
Mühendislik Bilimleriİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜRKER DÜNDAR
- Al/SiC kompozitlerin karıştırmalı döküm yöntemi ile üretilmesi ve işlenebilme özelliklerinin incelenmesi
Production of SiC reinforced al matrix composite by melt stirring method and investigation of machinability properties
HADİ BİLİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP ÇALIN
- Optimization of fragmentation behaviour of brittle phase in a ductile matrix during mechanical alloying for the production of nano composite powders and final products
Mekanik alaşımlama sırasında gevrek fazın sünek matris içerisindeki ufalanma davranışlarının optimize edilmesi ve nano kompozit tozu nihai ürün üretimi
AYDIN ŞELTE
Doktora
İngilizce
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURAK ÖZKAL
- Al-iyon bataryalar için cus/ ni köpük elektrot üretimi ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Production of cus/ni foam electrode for al-ion batteries and investigation of their electrochemical properties
REYHAN SOLMAZ
Doktora
Türkçe
2025
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Preparation of metal organic framework added conducting polymer based materials and their supercapacitor applications
Metal organik kafes yapısı katkılanmış iletken polimer esaslı malzemelerin üretimi ve süperkapasitör uygulamaları
HİLAL YILDIRIM KALYON
Doktora
İngilizce
2024
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN GENÇTEN
DOÇ. DR. SEMİH GÖRDÜK