II-VI bileşik tabanlı ince filmlerin üretilmesi ve aygıtlarının yapılması
Producing of II-VI compound based thin films and making their devices
Yazar: BETÜL CEVİZ ŞAKAR
Danışman: PROF. DR. MUTLU KUNDAKÇİ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın ilk aşamasında II-VI bileşik tabanlı saf ve metal katkılı (Fe, Ni ve Co) CdO ince filmlerinin üretilmesi amaçlanmıştır. Tezin ikinci aşamasında, metal katkılamasının CdO ince filmlerde oluşturacağı yapısal, optik, elektriksel ve morfolojik değişimlerin incelenmesi ve bu filmlerin hidrojen gazı için gaz sensör karakteristiklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Yöntem: Bu çalışmada saf ve katkılı ince filmler cam altlık üzerine sprey piroliz yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Üretilen filmlerin kristalografik özellikleri, katkılama düzeyleri, optik ve elektriksel özellikleri sırasıyla, XRD, XPS, soğurma ve Hall ölçümleriyle belirlenmiştir. Ayrıca bu ince filmlerin morfolojik yapıları SEM ve AFM görüntüleriyle ortaya konulmuştur. Saf ve katkılı CdO ince filmlerinin gaz sensör özellikleri ise gaz ortamında yapıdaki akım değişimini algılayabilen bir gaz sensör ölçüm sistemi kullanılarak belirlenmiştir.
Bulgular: Üretilen ince filmlerin karakterizasyonları ve gaz sensör ölçümleri ışığında, saf ve katkılı CdO ince filmlerinin, iyi bir kristallenme sergiledikleri, doğru yüzdelerle katkılandıkları, optik, elektriksel özelliklerinin ve morfolojik yapılarının katkılama türü ve düzeyine önemli derecede bağımlı olduğu belirlenmiştir. Aygıt uygulaması bakımından, üretilen bu filmlerden saf CdO ince filminin hidrojen gazına çok az tepki verdiği (% 0,945) ancak bu tepkinin metal katkılamasıyla çok iyi seviyelere (%5 Ni için % 42,938) ulaştığı sonucu elde edilmiştir. 
Sonuç: CdO ince filmlerinin metal katkılamasıyla yapısal, optik, elektriksel, morfolojik ve gaz sensör özelliklerinin belirgin değişim göstermesinden dolayı, bu çalışma kapsamında üretilen filmlerin bazı optik, elektronik ve gaz sensör uygulamalarında alternatif malzeme grubu olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Purpose: In the first stage of this study, it was aimed to produce II-VI compound-based pure and metal-doped (Fe, Ni, and Co) CdO thin films. In the second stage of the thesis, it was aimed to examine the structural, optical, electrical, and morphological changes that metal doping will cause in CdO thin films and to determine the gas sensor characteristics of these films for hydrogen gas.
Method: In this study, pure and doped thin films were produced on glass substrate using the spray pyrolysis method. The crystallographic properties, doping levels, optical and electrical properties of the produced films were determined respectively by XRD, XPS, absorption, and Hall measurements. In addition, the morphological structures of these thin films were revealed with SEM and AFM images. The gas sensor properties of pure and doped CdO thin films were determined using a gas sensor system that can detect the current change in the structure in the gas environment.
Findings: In the light of the characterizations of the thin films produced and the gas sensor measurements, it has been determined that pure and doped CdO thin films exhibit good crystallization; they are doped with correct percentages, and their optical, electrical properties and morphological structures are significantly dependent on the type and level of doping. In terms of device application, it has been obtained from these films that the pure CdO thin film reacts very little to hydrogen gas (0,945 %), but this reaction reaches very good levels with metal doping (42,938 % for Ni 5%).
Results: As the structural, optical, electrical, morphological, and gas sensor properties of CdO thin films show significant changes with metal doping, it has been concluded that the films produced within the scope of this study can be used as an alternative material group in some optical, electronic and gas sensor applications.