Küçük boyutlu yarıiletkenlerin fiziksel özellikleri
Physical properties of the small dimension semiconductors
Yazar: SİNAN ASLAN
Danışman: DOÇ. DR. AYDIN ULUBEY
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Bölümü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
GaSe kristallinin stokiyometrisi yarıkantatif X-ışını fluoresans ve X-ray difraksiyon element analizleri yöntemiyle tespit edilmiştir. İnterkalasyon öncesi ve interkalasyon sonrası kristallerin yapısal parametreleri tespit edilmiştir.. Daldırma interkalasyon deneyi oda sıcaklığında yapılmıştır: Kristaller, saf suda hazırlanmış 0.5 molar LiCl çözeltisine daldırılmıştır. İnterkalasyon öncesi ve interkalasyon sonrası GaSe kristallerin direnç, orta-, ve uzak- IR (400 ? 4000 cm-1 ve 10 ? 30 cm-1) optik geçirgenlik, Raman saçılma ve fotoışıma spektrumları karşılaştırılmıştır. Analiz sonuçları göstermiş ki interkalasyon kristallerin yapısal parametrelerini, orta-, ve uzak- IR geçirgenlik, Raman saçılma ve fotoışıma spektrumlarını (özellikle tabakalararası "rigid layer" fononun ve eksiton ışıma enerji konumunu ve bantların genişliğini), ve elektrik tipi geçirgenliğini değiştirmiyor (p- tip geçirgenlik). İncelenen kristaller için, elektrik direnç ? interkalasyon zamanı eğrilerinin üç bölgesi için nitelikli ifade verilmiştir. Yani interkalasyon, iletkenlik türünü değiştirmeden dirençi arttırır ve bu işlem 3 basamakta gerçekleşir. Direncin interkalasyon sonrası artışı, interkale edilmiş Li+ iyonlarının iyonize donorlar gibi çalışmasıyla ve esas p- tip matriksin kompensasyonu varsayılmasıyla açıklanabilir. Tüm interkalasyon 0.5 M LiCl çözeltisindeki Li iyonlarının saf suda, GaSe örgülerine girişi sırasıyla 12 ve 10 gün almaktadır. Kaplama olmaksızın numuneler havada bırakılırsa interkalasyonun tersi gerçekleşir. Kararlı duruma ulaşmak için, örnek yüzeyinin c- eksine paralel yönünde koruyucu epoksi filmle kaplanmasına gerek duyulmuştur.

Abstract:
GaSe crystal structure before and after intercalation, and the stoichiometry were determined by the X- ray diffraction and XRF methods. p- type GaSe crystal intercalated at 300 K with Li+ were obtained by one method: by immersing the crystals into the 0.5. M solution of LiCl in distilled water. It was shown that the intercalation of GaSe does not change the energy posistion of the low ? frequency "rigid layer" phonon mode (20 cm-1) and the energy position. Resistivity was studied as a function of the intercalation time at 300 K and it was shown that inspite the dıfferent crystal structure these dependences are nearly the same for p-GaSe type crystals. They may be characterized as follows: intercalation increases the resistivity; intercalation does not change the type of conductivity; intercalation versus time process takes place in three steps. Increase of resistivity after the intercalation may be explained qualitatively by assuming that the intercalated Li+ act as ionized donors, compensating the host p- type matrix. It takes about 12 and 10 days to complete the room-temperature intercalation of Li+ into the GaSe, respectively. Mid - IR transmission spectra of intercalated crystals are charaterized by the water absorption bands presented in the LiCl solution.. Deintercalation took place if the samples were kept in an air without any protective coating. To achieve good stability one needs to cover the side surfaces of the samples in the direction parallel to the c- axis by protected epoxy film.