Bor, selenyum ve kurşun katkılı yarıiletken alaşımların üretimi ve yapısal özelliklerinin karakterizasyonu
Production of boron, selenium and lead doped semiconductive alloys and their structural characterization
Yazar: TUBA AKGÜN SANDIKÇI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. EMEK  MÖRÖYDOR  DERUN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Yarıiletkenler elektronik cihazlarda kullanılan önemli malzemelerden biridir. Güneş pilleri, bilgisayar işlemcileri, cep telefonları, dijital müzik çalarlar, lazerler gibi pek çok ticari ya da bilimsel cihazda kullanılırlar.
Günümüzde çevreye daha az zarar veren ve daha verimli olan termoelektrik soğutucular ilgi çeken araştırma konuları arasındadır. Termoelektrik soğutucularda kullanılmak üzere geliştirilen alaşımlarda en çok kullanılan yarıiletken elementler bizmut, tellür, selenyum, antimon gibi elementlerdir. Yarıiletkenlerin iletkenliği genellikle katkı atomlarının etkisi ve alaşımlama ile iyileştirilebilir. 
Bu yüksek lisans çalışmasında, yarıiletken alaşımların üretiminde katkı malzemesi olarak kullanılan, geniş kullanım alanına sahip bor, selenyum ve kurşun elementleri kullanılmış ve bu katkıların üretilen yarıiletken alaşımların özelliklerine etkileri araştırılmıştır. 
Deneysel çalışmalarda, farklı stokiyometrik oranlarda üretilen Sb2Te3 ve Bi2Te3 alaşım örnekleri ile katkılar kuvars tüplerde vakumlanarak döner tüp fırında devamlı hareketli olarak eritilmiştir. Tüp fırından çıkartılan numuneler kristal büyütme sistemine yerleştirilerek yarıiletken alaşım üretimleri gerçekleştirilmiştir. Sentez sonrası üretilen numunelerin yapısal ve termal analizleri X-Işını Kırınımı  (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Diferansiyel Termal Analiz-Termogravimetri (DTA-TG) cihazları ile gerçekleştirilmiştir.
Sonuç olarak, bu yüksek lisans tez çalışması kapsamında [%75 Sb2Te3 + %25 Bi2Te3] ve [%75 Sb2Te3 + %25 Bi2Te3 + %Te] içeren alaşımlar üretilmiş, bu alaşımlara %1, %3 ve %5 oranında B, Se ve Pb katkıları eklenmiş ve yapısal özellikleri araştırılmıştır. Üretilen bu alaşımlar yeni termoelektrik soğutucu çalışmalarında kullanılabilecek, kullanılan katkıların termoelektrik soğutucu verimini ne yönde etkileyeceği araştırılabilecektir.

Abstract:
Semiconductors are one of the most used materials in electronic devices. They are used in many commercial and scientific devices such as solar cells, central processing units, mobile phones, digital music players and lasers.
Nowadays, thermoelectric coolers, that are less harmful for the enviroment and more efficient, are one of the interesting research subjects. The most used semiconductor elements in alloys developed in the purpose of using in thermoelectric coolers are elements such as bismuth, tellurium, selenium, antimony. The conductivity of most semiconductors at room temperature is changable with dopant atoms and alloying. 
In this master thesis, boron, selenium and lead were emloyed, that are commonly used as dopants in alloy manufacturing and dopant atoms? effects on the properties of semiconductor materials were investigated.
In experimental study, Sb2Te3 and Bi2Te3 alloy samples with different stoichiometric ratios and dopants were vacuumed in quartz tubes, then melted in continuously moving rotary tube furnace. Samples taken out from the furnace were placed in the crystal growth system and semiconductor alloy production was carried out. Structural and thermal analysis of obtained semiconductor samples were examined by X-Ray Diffractometer (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Differential Thermal Analysis-Thermogravimetry (DTA-TG).
Finally, semiconductor alloys containing [%75 Sb2Te3 + %25 Bi2Te3] and [%75 Sb2Te3 + %25 Bi2Te3 + %4Te] were produced, dopants of  B, Se and Pb were added to these alloys in the ratio of %1, %3 and %5 and structural properties of these alloys were investigated. Produced alloys can be used in researchs for thermoelectric coolers and it can be investigated how the dopants will effect the thermoelectrical performance of these coolers.