İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi

Coskun, Burhan

İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi

Burhan Coşkun (Kırklareli Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Kırklareli, Türkiye)

Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi

3 1

Yıl: 2020 Cilt: 32 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 295 - 301 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 26-01-2021

İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi

Öz:

Bu çalışmada; Metal oksit bir malzeme olan TiO2’in yapısal ve optiksel özelliklerinin incelenmesi iki aşamadagerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında Sol-jel metodu kullanılarak katkısız ve demir (Fe) katkılı TiO2 ince filmler ptipi Silisyum (Si) alttaşlar üzerine büyütülmüştür. İkinci aşamada, büyütülen ince film numunelerinin yapısal ve optikselözellikleri incelenmiştir. Hazırlanan numunelerin yapısal özellikleri X ışını kırınım cihazı (XRD) ile incelenmiş ve Fe katkılıTiO2 ince film numunelerinin faz yapısının büyük oranda değiştiği görülmüştür. Numunelerin optiksel özellikleri için kırılmaindisi (n) ve sönüm katsayısı (k) gibi optik özellikler incelenmiş ve bu özelliklerin çeşitli yüzdelerdeki Fe katkı oranına bağlıolduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, ince film numunelerinin dielektrik sabitinin gerçel (𝜀1) ile sanal kısımlarının (𝜀2) ve a.c.elektriksel iletkenlik ( ) değerlerinin dielektrik kayıpların bir fonksiyonu olarak artan voltajla arttığı belirlenmiştir.

Anahtar Kelime:

Fabrication Two Component Metal Oxide Semiconductors and Determination of Optic Properties

Öz:

In this work, structural and optical properties of TiO2 metal oxide thin films were examined in two sections. In the first section of the work, undoped and Fe doped TiO2 thin films were produced on a p-type silicon substrate using the sol-gel method. In the second part, the optical and structural properties of the growth thin films were investigated. Structural properties of the films were investigated using X-ray diffractometry (XRD) and it was seen that Fe dopant alters the structure of the films. In the investigation of the optical properties, refractive index (n) and absorption coefficient (k) were assessed; it was illustrated that such optic properties closely depend on the Fe doping rate. Real (𝜀1 ) with imaginary (𝜀2) parts and a.c. electrical conductivity ( ) of dielectric constant were determined which was found to be a function of electrical permittivity and showed increasing trend with increasing voltage.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] Chang Y. Supported TiO2 photocatalysts synthesis and some applications to water purification. MSc, University of Calgary, Canada, 2004.
[2] Li LM, Sheu DC. Influence of preparation conditions on bactericidal efficacy of TiO2 containing coating. MSc, Tatung University, Taipei, Taiwan, 2004.
[3] Diebold U. The surface science of titanium dioxide, Surface Science Reports 2003; 48(5-8): 53-229.
[4] Yang G, Yan Z, Xiao T, Yang B. Low-temperature synthesis of alkalis doped TiO2 photocatalysts and their photocatalytic performance for degradation of methyl orange. Journal of Alloys and Compounds 2013; 580: 15-22.
[5] Şahin F. Nano TiO2 sentezi ve uygulaması. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, 2009.
[6] Fujishima A, Honda K. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode. Nature 1972; 238(5358): 37-38.
[7] Krasicka-Cydzik E, Głazowska I, Michalski M. Hydroxyapatite coatings on titanium and its alloys anodised in H3PO4. Euromat 2005; European Cong. on Advanced Materials and Processes. Prague, Czech Rep, 175- 200.
[8] Bardakçı S. Sol-Jel Yöntemi ile hazırlanan TiO2 ince filmlerin optik özelliklerinin belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi, Sakarya, 2007.
[9] Gülşen G, İnci MN. Thermal optical properties of TiO2 films. Optical Materials 2002; 18: 373-381.
[10] Tomandl G, Mangler M, Pippel E, Woltersdorf J. Evidence of nanopores in sol–gel based TiO2 and TiN ultrafiltration membranes. Materials Chemistry and Physics, 2000; 63(2): 139-144.
[11] Tesfamichael T, Motta N, Bostrom T, Bell JM. Development of porous metal oxide thin films by coevaporation, Applied Surface Science 2007; 253(11): 4853–4859.
[12] Caglar M, Ilican S, Caglar Y, Yakuphanoglu F. Electrical conductivity and optical properties of ZnO nanostructured thin film. Applied Surface Science, 2009; 255: 4491-4496.
[13] Abeles F. Optical Properties of Solids. London, UK: North-Holland Publishing Company, 1972.
[14] Hodgson JN. Optical Absorption and Dispersion in Solids. 11 New Fetter Lane London EC4: Chapman and Hall Ltd, 1970.
[15] Yakuphanoglu F, Barım G, Erol I. The effect of FeCl3 on the optical constants and optical band gap of MBZMA- co-MMA polymer thin films. Physica B: Physics of Condensed Matter, 2007; 391: 136-140.
[16] Yakuphanoglu F, Kandaz M, Yarasır MN, Senkal FB. Electrical transport and optical properties of an organic semiconductor based on phthalocyanine. Physica B: Physics of Condensed Matter, 2007; 393: 235-238.
[17] Swaepoel R. Determination of the thickness and optical constants of amorphous silicon. Journal of Physics E: Scientific Instruments, 1983; 16: 1214.
[18] Fadel M, Fayek SA, Abou-Helal MO, Ibrahim MM, Shakra AM. Structural and optical properties of SeGe and SeGeX (X = In, Sb and Bi) amorphous films. Journal of Alloys and Compounds 2009; 485: 604–609.
[19] Khan AS, Al-Hazmi FS, Heniti S, Faidah AS, Al-Ghamdi A. Effect of cadmium addition on the optical constants of thermally evaporated amorphous Se–S–Cd thin films. Current Applied Physics 2010; 145–152.
[20] Abdel-Aziz MM, Yahia IS, Wahab LA, Fadel M, Afifi MA. Determination and analysis of dispersive optical constant of TiO2 and Ti2O3 thin films. Applied Surface Science 2006; 252: 8163–8170.
[21] El-Korashy A, El-Zahed H, Radwan M. Optical studies of [N(CH3)4]2CoCl4, [N(CH3)4]2MnCl4 single crystals in the normal paraelectric phase. Physica B Condensed Matter 2003; 334: 75-81.
[22] Yakuphanoglu F, Sekerci M, Ozturk OF. The determination of the optical constants of Cu (II) compound having 1-chloro-2,3-o-cyclohexylidinepropane thin film. Optics Communications 2004; 239: 275–280.

APA	Coskun B (2020). İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi. , 295 - 301.
Chicago	Coskun Burhan İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi. (2020): 295 - 301.
MLA	Coskun Burhan İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi. , 2020, ss.295 - 301.
AMA	Coskun B İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi. . 2020; 295 - 301.
Vancouver	Coskun B İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi. . 2020; 295 - 301.
IEEE	Coskun B "İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi." , ss.295 - 301, 2020.
ISNAD	Coskun, Burhan. "İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi". (2020), 295-301.

APA	Coskun B (2020). İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 32(1), 295 - 301.
Chicago	Coskun Burhan İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32, no.1 (2020): 295 - 301.
MLA	Coskun Burhan İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.32, no.1, 2020, ss.295 - 301.
AMA	Coskun B İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020; 32(1): 295 - 301.
Vancouver	Coskun B İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020; 32(1): 295 - 301.
IEEE	Coskun B "İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi." Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 32, ss.295 - 301, 2020.
ISNAD	Coskun, Burhan. "İki Bileşenli Metal Oksit Yarı iletkenlerin Üretilmesi ve Optik Özelliklerinin Belirlenmesi". Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32/1 (2020), 295-301.