Nanoyapıların radyasyona karşı davranışlarının deneysel ve simülasyon programıyla incelenmesi
Examination of the behavior of nanostructures against radiation by experimental and simulation program
- Tez No: 967228
- Danışmanlar: PROF. DR. SEMA BİLGE OCAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Nükleer Mühendislik, Nuclear Engineering
- Anahtar Kelimeler: Gama fotonları, Gama radyasyonu, MOS yapılar, Monte Carlo benzetimi, Yarı iletkenler, Gamma photons, Gamma radiation, Mos structure, Monte Carlo simulation, Semiconductors
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nükleer Bilimler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Çalışmada hem deneysel hem bilgisayar destekli simülasyon program ile çalışılmış ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak çift arayüzey katmanlı yapının radyasyon sensörü olarak kullanılması veya radyasyon dedektör sistemlerinde kullanılması açısından incelenmiştir. İlk olarak bu çalışmada, çift arayüzey katmanlı malzeme p tipi Silisyum yarı iletkenin üzerine büyütülerek nano yapı oluşturulmuştur. Oluşturulan yapının gama radyasyonundan önce ve sonra kapasitans-voltaj (C-V), iletkenlik-voltaj (G/ω-V) ölçümleri 1 MHz frekans değerinde,-2V≤V≤3V aralığında alınmıştır. Bu ölçümler kullanılarak Al/(PbO/SnO2)/p-Si MOS yapısı için difüzyon potansiyeli (VD), verici katkı atomlarının yoğunluğu (NA), Fermi enerjisi (EF), maksimum elektrik alan (Em), bariyer yüksekliği (ΦB) ve tüketim tabakası kalınlığı (WD) gibi elektriksel parametreler gama radyasyonundan önce ve sonra (30 kGy ve 60 kGy) hesaplanmış. Ayrıca ölçülen C-V ve G/ω-V değerlerinden seri (Rs) direnci hesaplanmıştır ve seri direnç-voltaj ölçümlerinden elektriksel parametreleri farklı gerilim değerleri arasında oda sıcaklığında ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre, Al/(PbO/SnO2)/p-Si MOS oluşturulan nano yapıların elektriksel özellikleri gama radyasyonundan sonra değiştiği ve arayüzey durumlarının etkilendiği görülmüştür. İkinci olarak, SRIM/TRIM Monte Carlo programı kullanılarak iyon radyasyonu altındaki yapısal değişimleri modellemek amacıyla teorik bir simülasyon gerçekleştirilmiş; bu simülasyon, 60Co kaynaklı gama radyasyonunun doğrudan etkilerini temsil etmese de, iyon etkileşimlerine dayalı bir benzetim yaklaşımı olarak değerlendirilmiştir. Bu kapsamda, çift arayüzeyli (PbO/SnO₂) katmanlı MOS Schottky diyot malzemesi üzerindeki muhtemel hasar mekanizmaları teorik olarak incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In the study, both experimental and computer-aided simulation programs were used and the obtained results were compared and the double interface layer structure was investigated in terms of its use as a radiation sensor or in radiation detector systems. Firstly, in this study, a nanostructure was formed by growing the double interface layer material on p-type Silicon semiconductor. Before and after gamma radiation, capacitance-voltage (C-V), conductivity-voltage (G/ω-V) measurements of the formed structure were taken at 1 MHz frequency and in the range of -2 V≤ V≤ 3 V. Using these measurements, electrical parameters such as diffusion potential (VD), density of donor doping atoms (NA), Fermi energy (EF), maximum electric field (Em), barrier height (ΦB) and depletion layer thickness (WD) for the Al/(PbO/SnO2)/p-Si MOS structure were calculated before and after gamma radiation (30 kGy and 60 kGy). In addition, series (Rs) resistance were calculated from the measured C-V and G/ω-V values and electrical parameters were measured at room temperature between different voltage values from series resistance-voltage measurements. According to the obtained results, it was observed that the electrical properties of Al/(PbO/SnO2)/p-Si MOS nanostructures changed after gamma radiation and the interface states were affected. Secondly, a theoretical simulation was carried out using the SRIM/TRIM Monte Carlo program to model structural changes under ion irradiation. Although this simulation does not directly represent the effects of gamma radiation emitted by the 60Co source, it is evaluated as an ion-interaction-based approximation. Within this scope, potential damage mechanisms on the double-interface (PbO/SnO₂) layered MOS Schottky diode material were theoretically investigated.
Benzer Tezler
- Development of multi-layer conductive polymer nanocomposites for electromagnetic shielding application
Elektromanyetik kalkanlama uygulamaları için katmanlı iletken polimer nano kompozitlerinin geliştirilmesi
FATMA ZEHRA ENGİN SAĞIRLI
Doktora
İngilizce
2017
İstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Polimer ve oksit ara yüzey tabakalı yapıların elektriksel özelliklerinin radyasyona bağlı incelenmesi
Investigation of radiation-induced electrical properties of polymer and oxide interface layered structures
BAHRİYE ÖZKARA
- Design and synthesis of green nanostructures and their applications
Yeşil nano yapıların tasarımı ve sentezi ve uygulamaları
MILAD TORABFAM
Doktora
İngilizce
2023
Sabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Fonksiyonel tekstiller geliştirmek amacıyla metal oksit nanoyapıların sentezlenmesi ve kumaşlara uygulanması
Synthesis of metal oxide nanostructures and application to fabric surfaces towards development of functional textiles
MERVE KÜÇÜK
Doktora
Türkçe
2020
İstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Çift katmanlı nano yapıların radyasyon sensörü olarak incelenmesi
Investigation of double -layer nanostructures as radiation sensors
ZEYNEP ALTIN