Katkılı yarı iletken alaşımların yapısal analizlerinin karakterizasyonu
Characterization of structural analyses of doped semiconductor alloys
Yazar: BURCU TEKİN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. EMEK MÖRÖYDOR DERUN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Isı enerjisini direkt olarak elektrik enerjisine dönüştürme ya da bunun tersi olan elektrikenerjisini en yüksek verimle soğutma sistemlerinde kullanmak son yılların önemli biraraştırma ve uygulama konusu olmuştur. Bu özelliklere sahip malzemeler termoelektrikmalzemeler olarak adlandırılırlar. En iyi termoelektrik malzemeler bizmut tellür bazlıyarıiletkenlerdir. Termoelektrik yarı iletken malzemelerin şu anda bile pek çok kullanımalanına sahip oldukları ve ileride bu malzemelerin daha çok kullanılacağı bilinmektedir.Bu sebeple yarıiletkenlerin elde etme teknikleri üzerine çalışmalar gün geçtikçeartmaktadır ve gündemde olan diğer bir araştırma konusu kulanım alanını genişletecekyüksek performanslı termoelektrik yarıiletkenlerin elde edilmesidir. Nanoyapılı malzemelerin kullanımı termoelektrik alanda yeni atılımları başlatmıştır. Boyutlarından dolayı nanomalzemelerin elektronik, manyetik, fotonik, yapısal ve mekanik özellikleri, aynı bileşimdeki hacimsel malzemelere göre daha üstündür.Nanomalzemelerin sentezinde, karakterizasyonunda ve kullanımındayeni tekniklerin geliştirilmesi yapılan çalışmaların daha verimli olmasına katkıdabulunmaktadır. Yarı iletken bizmut tellür ve antimon tellür alaşımları, orta sıcaklık termoelektrik dönüşümde ilgi çekici malzemelerdendir. Bu çalışmada kristal büyütme yöntemi ile üretilmiş bizmut tellür ve antimon tellür yarı iletken alaşımları, bileşimleri ve katkı içerikleri bakımından çeşitli enstrümental analizyöntemleri ile incelenmiş, Te (tellür) ve Nd (neodimyum) katkılarının bu alaşımlarınmikro yapıları ve yapısal özellikleri üzerine etkileri belirlenmiştir.

Abstract:
Converting heat energy directly to the electrical energy or vice versa using electricalenergy in cooling systems with highest efficiency has been an important research andapplication subject of recent years. The materials having these properties are calledthermoelectric materials. The best thermoelectric materials are bismuth telluride basedsemiconductors. It is known that even now thermoelectric semiconductor materials havelots of use areas and these materials will be used more in the future. For this reason,studies on semiconductor production technics are increasing day by day and anotherresearch topic which is on agenda is obtaining thermoelectric semiconductors with highperformance that will extend the field of use.The use of nanostructured materials initiated new breakthroughs in thermoelectric field. Because of their dimensions electronic, magnetic, fotonik, structural and mechanical properties of nanomaterials are superior according to the bulk materials having the samecomposition. Developing new technics in synthesis, characterization and use ofnanomaterials make contribution to studies to be more efficient. Semiconducting bismuth telluride and antimony telluride alloys regarded as one of the attractive materials at medium temperature thermoelectric conversion. In this study, Bi2Te3 and Sb2Te3 semiconducting alloys produced by crystal growth method are searched by several instrumental analysis methods in respect to theircomposition and dopant contents, effects of telluride (Te) and neodymium (Nd) dopants on microstructure and structural properties of these alloys are determined.