Ferula halophila tabanlı DNA schottky diyot üretimi ve karakretizasyonu
Ferula halophila based DNA schottky diode fabrication und characterization
Yazar: MERVE KOYUNCU
Danışman: PROF. DR. MURAT YILDIRIM
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
DNA tabanlı biyoelektronik cihazlar, bilimsel topluluk içinde oldukça ilgi çekici bir araştırma konusudur. Organik bileşikler, kararlılıkları nedeniyle elektronik devre elemanlarının yapımında yaygın olarak kullanılır. Organik yarı iletkenler ve iletkenler çok sayıda büyüleyici elektriksel, optik ve manyetik özellik gösterir ve moleküler elektriksel bileşenler oluşturmak için kullanılabilir. DNA molekülünün yarı iletken yapısı, onu biyofizik, nanobiyoteknoloji ve fizik gibi çeşitli alanlarla yakından ilişkilendirir. Bu alandaki araştırma alanlarından biri DNA tabanlı diyot yapılarıdır. Bu çalışma kapsamında, Ferula halophila türünden izole edilen ve Akım-Gerilim (I-V) parametrelerini analiz eden DNA'yı kullanarak DNA tabanlı Schottky diyotları üretmek için yöntemler kullandık. DNA'yı çıkarmak için CTAB tekniği kullanıldı. 25, 50, 100, 200 ve 300 ng/mL'de konsantre DNA elde edildi. Daha sonra, elektriksel özelliklerini incelemek için ITO/Cam substratını DNA çözeltisiyle kapladık. Düzeltme oranı değerleri DNA konsantrasyonuyla birlikte arttı. Burada termiyonik emisyon, Norde ve Cheung yaklaşımlarını kullandık. Doyma akımı 4,70×10-8 A olarak hesaplandı. İdealite faktörü değerleri 10,94 olarak hesaplandı. Bariyer yüksekliği değerleri termiyonik emisyon yoluyla 0,730 eV olarak hesaplandı. Düzeltme oranı değeri 25, 100 ve 300 ng/ml DNA dökümlü cihazlar için sırasıyla 9,733, 27,529 ve 43,934 olarak hesaplandı. Dahası, artan DNA konsantrasyonları benzer şekilde idealite faktöründeki artışla ilişkilendirildi. Yarı iletken niteliklerinin DNA tarafından gösterildiği söylenebilir.

Abstract:
DNA-based bioelectronic devices are a highly intriguing research topic within the scientific community.Organic compounds are widely utilized in the construction of electronic circuit elements due to their stability. Organic semiconductors and conductors exhibit numerous fascinating electrical, optical, and magnetic properties and can be employed to create molecular electrical components. The semiconductor nature of the DNA molecule links it closely to various fields such as biophysics, nanobiotechnology, and physics. One of the research areas in this field includes DNA-based diode structures. In the scope of this study, we employed methods for producing DNA-based Schottky diodes using DNA isolated from the Ferula halophila species and analyzed Current-Voltage (I-V) parameters. The CTAB technique was used to extract DNA. Concentrated DNA at 25, 50, 100, 200, and 300 ng/mL was obtained. We next covered the ITO/Glass substrate with DNA solution to examine its electrical characteristics. The rectifying ratio values rose with the concentration of DNA. We utilized the thermionic emission, Norde, and Cheung approaches. Saturation current was calculated as 4.70×10 -8 A.Ideality factor values were calculated found as 10.94. Barrier height values were calculated as 0.730 eV via thermionic emission. The value of the rectifying ratio was calculated as 9.733, 27.529, and 43.934 for 25, 100, and 300 ng/ml DNA casted devices, respectively. Furthermore, rising DNA concentrations were similarly associated with an increase in the ideality factor. It can be said that semiconductor qualities have been demonstrated by DNA.