Kompozit yarı iletkenlerin termal, elektrik ve optik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of thermal, electric and optic properties of composite semiconductors
Yazar: CANAN AKSU CANBAY
Danışman: DOÇ.DR. AYŞE AYDOĞDU
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
ÖZET 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

Abstract:
ABSTRACT Master Thesis INVESTIGATION OF THERMAL, ELECTRIC AND OPTIC PROPERTIES OF COMPOSITE SEMICONDUCTORS Canan AKSU CANBAY Fırat University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Physics 2005, Page: 54 With the developing technology, the semiconductor composites are used in making solar cell, optoelectronic device elements, laser diodes and light emitting diodes (LED) because of having properties such as possesing different transitions, high thermal conductivity, low thermal extending coefficient, good ionic conductivity, sensitivity against the light and endurance against the heat. Besides this, the composites obtained from the transition metal oxides are started to use as humidity and gas sensors. By these properties, composites have became more important conditions due to high heat endurance, thermal stability and being economic in production stage. In this study, thermal, electrical and optical properties of semiconductor composites, which were obtained from ZnO, CuO and NiO transition metal oxides were investigated. The corruption begining temperatures of the samples and the weight losses related to these temperatures were found by making thermogravimetric analysis of the samples with TG/DTA. The surfaces of samples were investigated by scanning electron microscopy (SEM). The electrical conductivity-temperature measurements of the unheated(Z 1 -Z4) and calcined samples(ZZl-ZZ4), which were shaped like a disk, were made. Thermal cycle was applied to Z1-Z4 samples and the activation energy for each cycle was calculated. By the help of a =0"0exp(-AE/kT) equation, the activation energies of the unheated samples were found as Zl( Ea=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, Ea=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). The activation energies of the calcined samples were found as ZZ1( Ea=0.27 eV), ZZ2(Ea=0.24 eV), ZZ3(Ea=0.20 eV) ve ZZ4(En=0.21 eV).The absorbtion spectra of the samples were taken by UV+VIS spectrometer and then the forbidden band gaps were found as Zl [1.58 eV], Z2 [1.68 eV], Z3 [2.5 eV], Z4 [1.64eV]. Keywords: Composite, Transition metal oxides. Activation energy. Semiconductor. VII