KOMPOZİT YARI İLETKENLERİN TERMAL, ELEKTRİK VE OPTİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Yüksek Lisans Tezi KOMPOZİT YARIİLETKENLERİN TERMAL, ELEKTRİK VE OPTİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Canan AKSU CANBAY Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilimdalı 2005, Sayfa:54 Gelişen teknoloji ile birlikte yarıiletken kompozitler, farklı geçişlere sahip olmaları, yüksek termal iletkenlik, düşük termal genişleme katsayısı, iyi iyonik iletkenlik, ışığa karşı hassaslık ve sıcaklığa karşı dayanıklılık gibi özelliklerinden dolayı güneş pili, optoelektronik devre elemanları, laser diyotları ve ışık yayıcı diyotların (LED) yapımında kullanılır. Ayrıca geçiş metal oksitlerden elde edilen yarıiletken kompozitler de nem ve gaz sensörü olarak kullanılmaya başlanılmıştır. Bu özelliklerin yanısıra yüksek sıcaklık dayanımı, termal kararlılık ve üretim aşamasında ekonomik olmalarından dolayı kompozitler uygulamalarda önemli hale gelmişlerdir. Bu çalışmada ZnO, CuO ve NiO geçiş metal oksitlerinden elde edilen yarıiletken kompozitlerin termal, elektriksel ve optiksel özellikleri araştırıldı. TG/DTA ile numunelerin termogravimetrik analizleri yapılarak numunelerin bozulmaya başladıkları sıcaklıklar ve bu sıcaklıklara bağlı olarak ağırlık kayıpları bulundu. Taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ile numune yüzeyleri incelendi. Disk haline getirilen ısıtılmamış (Z1-Z4) ve ısıl işlem görmüş numunelerin (ZZ1-ZZ4) elektriksel iletkenlik-sıcaklık ölçümleri yapıldı. Z1-Z4 numunelerine termal çevrim uygulandı ve her bir çevrim için aktivasyon enerjisi hesaplandı. a=a0exp(-AE/kT) ifadesi yardımıyla ısıtılmamış numunelerin aktivasyon enerjileri Zl( E,=0.45 eV Ea=0.47 eV, Ea=0.53 eV. Ea=0.52 eV ), Z2(Ea=0.42 eV, Ea=0.46 eV. Ea=0.50 eV, E,=0.48 eV ). Z3(Ea=0.47 eV, Ea=0.45 eV, Ea=0.43 eV, Ea=0.42 eV ) ve Z4(Ea=0.44 eV, Ea=0.36 eV. Ea=0.44 eV, Ea=0.46 eV ) olarak bulundu. Isıtılmış numunelerin aktivasyon enerjileri ZZ1( Ea=0.27 eV), ZZ2(E.=0.24 eV). ZZ3(Ea=0.20 eV) ve ZZ4(Ea=0.21 eV) olarak bulundu. UV+VIS spektrometresi ile numunelerin soğurma spektrumları alınarak Zl [1.58 eV], Z2 [1.68 eV], Z3 [2.5 eV], Z4 [1.64eV] yasak enerji aralıkları bulundu. Anahtar Kelime: Kompozit, Geçiş metal oksitler, Aktivasyon enerjisi. Yarıiletken. VI