TiO2 - gözenekli silisyum eklemelerin elektriksel özellikleri
Electrical properties of TiO2 - porous silicon joint
Yazar: MUSTAFA AYDIN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÇİĞDEM ORUÇ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Enerji = Energy ; Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Son yıllarda gözenekli malzemeler birçok uygulamalarda büyük önem kazanmıştır. Bu malzemelerin yüksek yüzey alanı özellikle ara yüzey ve malzeme bilimi için yüksek anlam taşımaktadır. Bu malzemelerden bir de gözenekli silisyumdur (GS). Silisyumdan farklı olarak oda sıcaklığında gözenekli silisyumun (GS) görünür elektrolüminesans ve fotolüminesansından dolayı, bu materyal bilim dünyasında oldukça dikkat çekmiştir. GS'un yapısı ortalama 2-50 nm çap ve son derece geniş yüzey alanı ile karakterize edilmektedir (~103 m2cm-3). Yüzey bağları, özellikle Si-H ve Si-O, GS'nin elektriksel, optik ve gaz sensörü özelliklerinin değişiminde önemli rol oynamaktadırlar. 
Bugün ince film metal oksit  (TiO2, ZnO, SnO2,..) yapıların özellikle gaz dedektörü konusunda yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Bu tür gaz dedektörleri küçük boyut ve düşük üretim maliyetleri ile karakterize edilmektedir. Çalışma prensipleri gazların yüzeyde absorblanmasıyla yüzey elektriksel dirençlerinin değişimidir. Bu tip gaz sensörlerinin yüksek sıcaklıklarda çalışmaları bu dedektörlerin dezavantajlarıdır. GS tabanlı gaz dedektörlerinin oda sıcaklığında çalışması nedeniyle GS/TiO2 yapıların hidrojen dedektörü olarak kullanımı çalışmaları bilim dünyasının dikkatini üzerinde toplamıştır. 
Bu çalışmada, GS/TiO2/Si yapıların elektriksel parametrelerinin farklı ortamlarda belirlenmesi amaçlanmıştır. Farklı anodizasyon şartları kullanılarak (anodizasyon akım yoğunluğu, asit konsantrasyonu, v.s.) tek kristal silisyumun anodizasyonu ile üretilecek üretilen GS/Si yapılar kullanılarak, TiO2 yapının yüzeye kaplanmasıyla oluşturulacak TiO2/GS/Si yapıların elektriksel özelliklerinin faklı ortamlarda belirlenmesi çalışmanın temelini oluşturacaktır.
Anahtar kelimeler: Gözenekli Silisyum, Anodizasyon, TiO2, Elektriksel Özellikler

Abstract:
In recent year, porous materials have gained great importance in many applications. This high surface area material, especially for intermediate-surface and materials science is of high significance. This is one of the porous silicon materials. Unlike silicon, porous silicon has attracted attention in the world of science due to appear electroluminescence and photoluminescence at room temperature. The structure of PS is characterized by a great number of micropores (2-50 nm in mean diameter), an extremely large surface aria to volume ratio (up to 103 m2cm-3). Surface bonds, in particular Si-H and Si-O bonds, play an important role in regulating electrical, optical and gas sensing properties of PS.
Thin film metal oxide materials have wide applications for gas sensors. Such gas sensors are small in size and cheap. In most cases their electrical conductivity dramatically changes under the influence of different gases. 
This type of gas sensors work at high temperatures, these detectors is disadvantages. 
PS-based gas detectors for use as a detector of hydrogen at room temperature due to the operation of structures PS/TiO2work have received the attention of the scientific world. 
In this study, the electrical parameters of PS/TiO2/Si structures in different environments aimed to determine.
PS/Si structures produced by single-crystal silicon anodization using different anodization conditions (current density, acid concentration, etc.). The TiO2 structure coated PS surface and electrical properties of TiO2/PS/Si structures determined in different environments.
Keywords: Porous Silicon, Anodization, TiO2, Electrical Properties