Yarı iletken metal oksit karışımların fotosensör duyarlılığına etkisi
The effect of semiconductor metal oxide mixtures on photosensor sensitivity
Yazar: HALİL İBRAHİM ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. HİKMET ESEN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ FEHMİ ASLAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yenilenebilir Enerji Sistemleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Metal oksitler = Metal oxides ; Sensörler = Sensors ; Titanyum dioksit = Titanium dioxide ; Yarı iletkenler = Semiconductors ; Çinko oksit = Zinc oxide

Özet:
Çinko Oksit (ZnO) ve Titanyum Dioksit (TiO2) metal oksit olarak sıklıkla kullanılan, elektriksel ve optik açıdan kendilerini ispatlamış yarı iletkenlerdir. Literatürde ZnO ve TiO2 metal oksit yarı iletkenleri için birçok fotosensör uygulaması görülse de kompozit tabanlı fotosensörlerle ilgili çalışmaların sayısı azdır. Özellikle ZnO:TiO2 kompozit arayüzü ile üretilen fotosensör uygulamaları ile ilgili literatürde çok fazla yapılmış çalışmaya rastlanmamıştır. Bu bağlamda aynı kompozitte iki yarı iletkenin üstün özelliklerinin sol-jel yöntemiyle birleştirilmesi, çalışmamıza özgün ve yenilikçi bir bakış açısı kazandıracaktır. Bu çalışmada farklı oranlarda ZnO:TiO2 kompozit yarı iletkeni kullanılarak yüksek duyarlılığa sahip fotosensörlerin üretimi amaçlanmıştır. Öncelikle ZnO, TiO2 metal oksit yarı iletkenleri, farklı hacimlerde sol-jel metotla sentezlenmiştir. Fotosensörlerin aktif tabakası oluşturulurken ve döndürerek kaplama tekniği kullanılmıştır. Ayrıca üretilmiş ince filmlerin elektriksel, yapısal ve mineralojik özellikleri araştırılıp, literatür ile karşılaştırma da yapılmıştır. Elde edilen karakterizasyon verileri ile bazı elektriksel parametreler hesaplanmıştır. Yapılan hesaplamalara göre kompozit esaslı yarı iletken fotosensörlerin elektriksel ve optik açıdan uyumlu olduğu saptanmıştır.

Abstract:
Zinc Oxide (ZnO) and Titanium Dioxide (TiO2) are electrically and optically proven semiconductors that are frequently used as metal oxides. Although many photosensor applications for ZnO and TiO2 metal oxide semiconductors are seen in the literature, the number of studies on composite-based photosensors is rare. In particular, there are not many studies in the literature on photosensor applications produced with the ZnO:TiO2yarı composite interface.. In this context, combining the superior properties of two semiconductors in the same composite with the sol-gel method will bring a unique and innovative perspective to our study. In this study, it is aimed to produce high sensitivity photosensors by using ZnO:TiO2 composite semiconductor in different ratios. First of all, ZnO, TiO2 metal oxide semiconductors were synthesized in different volumes by the sol-gel method. When constructing the active layer of photosensors, drop casting and spin coating techniques were used. In addition, the electrical, structural and mineralogical properties of the produced thin films were investigated and compared with the literature. By using the data obtained from the characterization, some electrical parameters were calculated. According to the calculations, it has been determined that composite-based semiconductor photosensors are electrically and optically compatible with each other.