GÖZENEKLİ SİLİSYUM/ORGANİK YARIİLETKEN EKLEMLERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ORHAN ŞENTÜRK

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Sertan Kemal Akay

Eş Danışman: Süreyya Aydın Yüksel

Özet:

Bu tez çalışmasında, n tipi Silisyumun (nSi) ön yüzüne anodizasyon yöntemi ile Gözenekli Silisyum (GS) yapıların üretilmiştir. Üretilen yapılardan elde edilen Au/GS/nSi/In ve Au/PEDOT: PSS/GS/nSi/In eklemlerin elektriksel karakteristiklikleri akım-gerilim ölçümleri kullanılarak diyot parametreleri belirlenmiştir. Elde edilen bulgularla anodizasyon, elektrolit çözeltisi içeriğine bağlı olarak farklı fiziksel özelliklere sahip GS yapılar ile üretilen Au/GS/nSi/In eklemlerin ve aynı şartlarda üretilen PEDOT: PSS ara katmanı ile oluşturulan Au/PEDOT: PSS/GS/nSi/In eklemlerin elektriksel parametrelerin değişimi incelenmiştir. Çalışma sürecinde elde edilen veriler farklı elektronik cihaz (MIS kapasitör ve/veya MOS kapasitör) uygulamalarına uyduğu belirlenmiştir. GS yapının morfolojik ve yapısal analizleri X-ışınları Kırınımı (XRD) ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile optik özellikleri ise Fourier Dönüşümlü Kızılaltı Spektrometre (FTIR), Ultraviyole-Görünür Spektrofotometresi (UV-Vis) ve Raman ölçümleri ile ele alınmıştır. Üretilen filmlerin gözenekliliklerinin belirlenmesi için Imagej programı kullanılmış ve yaklaşıkça %8-%50 aralığında üretim şartlarına bağlı değişen gözenekliliğe sahip GS katmanlar üretildiği belirlenmiştir. GS katmanın özelliklerine bağlı olarak diyot parametrelerinin değişiminin gözlendiği çalışmada, artan gözeneklilikle iyileşen diyot idealite faktörü ve azalan bariyer yüksekliği tanımlanmıştır. En yüksek gözeneklilik (%50)  ve 11 mm kalınlıklı 1:0:1 (dH2O:MetOH: HF) elektrolit çözeltisinde üretilen GS katman ile oluşturulan Au/GS/nSi/In Schottky diyot karakteristiği veren cihazın idealite faktörü n=1,82 ve bariyer yüksekliği 0,80 eV olarak hesaplanmıştır. Öte yandan GS ile Au metal arasına kaplanan PEDOT: PSS katmanın Au/GS/nSi/In eklemler ile karşılaştırıldığında diyot parametrelerinin omik karaktere yaklaştığı gözlenmiştir. Bu durum PEDOT: PSS katmanın ara yüz durumları ile etkileşmesi ve yapıda doğrultucu özelliği azaltıcı yönde etki etmesinden kaynaklandığı sonucuna varılmıştır. Ayrıca PEDOT: PSS katmanın olduğu eklemlerde herhangi bir dış etki olmaksızın açık devre gerilimi ve kısa devre akımı tayin edilmiş, PEDOT: PSS in yakıt olarak görev aldığı yakıt pili karakteristiği belirlenmiş ve tartışılmıştır.