In:Zno indiyum katkılı ZnO ince film fotodedektörlerinin optoelektrik özelliklerinin Sn katkısı ile ayarlanması
Adjustment of optoelectric properties of indium-doped Zno thin film photodetectors by tin doping
- Tez No: 999737
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞERİF RÜZGAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Batman Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, ultrasonik sprey piroliz tekniği kullanılarak cam alt tabakalara Sn katkılı In:ZnO ince filmler biriktirilmiş ve UV fotodedektör uygulamaları için incelenmiştir. Sn katkısının yapısal, optik ve optoelektronik özellikler üzerindeki etkisini değerlendirmek için %0, %0,5, %1 ve %2 Sn içeren In:ZnO filmler hazırlanmıştır. X-ışını kırınım analizi, tüm filmlerin ikincil faz oluşumu olmaksızın ZnO'nun altıgen wurtzit yapısını koruduğunu ve In ve Sn'nin ZnO kafesine başarılı bir şekilde dahil edildiğini doğrulamıştır. Artan Sn içeriği, kristalit boyutunda azalmaya ve tercih edilen kristal yöneliminde değişikliklere yol açmıştır. Optik ölçümler, tüm numuneler için 380-400 nm civarında keskin bir soğurma kenarı gösterirken, düşük ve orta Sn konsantrasyonlarında görünür bölgede yüksek şeffaflık korunmuştur. Fotolüminesans sonuçları, güçlü bant kenarına yakın emisyon ve Sn'ye bağlı kusurla ilgili görünür emisyonu ortaya koyarak, Sn katkısının kusur yapısını ve rekombinasyon süreçlerini değiştirdiğini göstermiştir. Elektriksel ve optoelektronik ölçümler, Sn'nin yük taşınımını ve UV foto tepkisini önemli ölçüde etkilediğini göstermiştir. Daha yüksek Sn konsantrasyonları, Sn⁴⁺ iyonlarının donör doğası nedeniyle film direncini azaltmıştır. 365 nm UV aydınlatması altında, tüm cihazlar belirgin fotokondüktif davranış sergilemiştir. %2 Sn katkılı In:ZnO fotodedektör en yüksek duyarlılığı ve harici kuantum verimliliğini gösterirken, %1 Sn katkılı film en hızlı ve en kararlı foto tepkisini göstermiştir. Bu sonuçlar, Sn katkısının UV fotodedektör uygulamaları için In:ZnO ince filmlerini optimize etmek için etkili bir yaklaşım olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, Sn-doped In:ZnO thin films were deposited on glass substrates using the ultrasonic spray pyrolysis technique and investigated for UV photodetector applications. In:ZnO films containing 0, 0.5, 1, and 2 wt.% Sn were prepared to evaluate the influence of Sn doping on the structural, optical, and optoelectronic properties. X-ray diffraction analysis confirmed that all films retained the hexagonal wurtzite structure of ZnO without secondary phase formation, indicating successful incorporation of In and Sn into the ZnO lattice. Increasing Sn content led to a reduction in crystallite size and changes in preferred crystal orientation. Optical measurements showed a sharp absorption edge around 380–400 nm for all samples, while high transparency in the visible region was preserved for low and moderate Sn concentrations. Photoluminescence results revealed strong near-band-edge emission and Sn-dependent defect-related visible emission, indicating that Sn doping modifies the defect structure and recombination processes. Electrical and optoelectronic measurements demonstrated that Sn significantly affects charge transport and UV photoresponse. Higher Sn concentrations reduced the film resistance due to the donor nature of Sn⁴⁺ ions. Under 365 nm UV illumination, all devices exhibited clear photoconductive behavior. The 2% Sn-doped In:ZnO photodetector showed the highest responsivity and external quantum efficiency, while the 1% Sn-doped film exhibited the fastest and most stable photoresponse. These results demonstrate that Sn doping is an effective approach to optimize In:ZnO thin films for UV photodetector applications.
Benzer Tezler
- İndiyum katkılı ZnO ince film fotodedektörlerinin optoelektrik özelliklerinin bakır katkısı ile ayarlanması
Tuning the optoelectronic properties of indium-doped ZnO thin film photodetectors by copper doping
MUSTAFA PARÇACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Fizik ve Fizik MühendisliğiBatman ÜniversitesiEnerji Yönetimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞERİF RÜZGAR
- Fotovoltaik uygulamalar için ZnO - Cu2O filmlerinin ultrasonik sprey piroliz tekniği ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Deposition and characterization of ZnO - Cu2O films for photovoltaic applications by ultrasonic spray pyrolysis technique
HAKAN BİLAL ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASLI AYTEN KAYA
DOÇ. DR. EMRAH SARICA
- Growth and characterization of undoped and indium doped zinc oxide thin films grown by hydrothermal method
Katkısız ve indiyum katkılı çinko oksit ince filmlerin hidrotermal metot ile büyütülmesi ve karakterizasyonu
TUĞÇE BAYRAKTAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Metalurji MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTUNÇ ATEŞ
- Synthesis of ZnO and Si nanowires for the fabrication of 3rd generation solar cells
Üçüncü nesil güneş pillerinin üretimi için ZnO ve Si nanotellerin sentezlenmesi
ELİF PEKSU
Doktora
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN KARAAĞAÇ
- Alüminyum, bakır katkılı çinko oksit yarı iletken sentezi
Aluminum, copper doped zinc oxide semiconductor synthesis
BULUT HÜNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
EnerjiOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ESRA TELLİ
YRD. DOÇ. MURAT FARSAK