Gözenekli silisyum filmlerin optik özellikleri
Optical properties of prous silicon films
- Tez No: 139661
- Danışmanlar: PROF. DR. TAYYAR CAFEROV
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Gözenekli Silisyum, yasak band genişliği, nem, özdirenç, Porous silicon, band gap, humidity, resistivity. XI
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Oda sıcaklığında gözenekli silisyumun (GS) görünür elektrolüminesans ve fotolüminesansmdan dolayı, bu materyal epeyce dikkat çekmiştir. GS'un yapısı ortalama 2-50 nm çap ve son derece geniş yüzey alanı ile karakterize edilmektedir (~103 m2cm"3). Yüzey bağları, özellikle Si-H ve Si-O, GS' nin elektriksel, optik ve gaz sensörü özelliklerinin değişiminde önemli rol oynarlar. İnce GS filmin optik ve elektriksel özellikleri nadiren göz önünde tutulmaktadır. Bu çalışmada, ince GS filmlerin gözenekliliklerinin optik spektrumları ve elektriksel özelliklerine etkisi ele alınmıştır. Ayrıca, GS filmlerin soğurma spektrumunun nem ortamında ve tavlama ile değişimi incelemelerini içermektedir. Ayrıca, anodizasyon süreci aydınlanma ve akım yoğunluğu değişiminin gözeneklilik ve kalınlığa etkisi incelendi. GS filmler n-tipi Si altlıklar üzerinde anodik asitle aşındırma yöntemi kullanılarak hazırlandı. GS ince film elektriksel parlatma yöntemiyle Si altlıktan ayrıldı. GS ince filmlerin kalınlıkları 5-15 [im ve gözeneklilikleri % (20-95) olarak belirlendi. Bu araştırmanın temel sonuçlan; (a) Normal oda şartlarında (T=300 K, %40 RH) gözeneklilikteki artış (30%-90% ) ile hem enerji band genişliğinin (1.4-1.9 eV) hem de özdirençte artış (2xl04-4xl04 Q cm) gözlenmiştir. (b) Filmlerin gözeneklere dik yönde ölçülen özdirençleri gözeneklere paralel doğrultudakinden yaklaşık iki kat büyüktür, (c) 55-95 %RH aralığındaki nem ortamlarında sabit gözeneklilikteki filmlerin yasak band genişliği 1.6 eV dan 1.8 eV'a değişmiştir. Gözeneklilik ve nemin optik ve elektriksel özelliklerindeki oluşturduğu değişimler GS yüzeylerinin kimyasal aktivitesi ve GS mikrokristallerinde yük taşıyıcılarının kuantum sınırlama modeli temelinde yorumlandı.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Owing to the visible photoluminescence and electroluminescence of porous silicon (PS) at room temperature, this material has attracted considerable attention. The structure of PS is characterised by a great number of micropores (2-50 nm in mean diameter), an extremely large surface aria to volume ratio (up to 103 m2cm"3). Surface bonds, in particular Si-H and Si- O bonds, play an important role in regulating electrical, optical and gas sensing properties of PS. The optical and electrical properties of free-standing PS films are rarely considered. In this work, influence of porosity of free-standing PS films on optical spectra and electrical properties is presented. Besides, humidity-stimulated and annealing changes of absorption spectra of PS films were considered. Besides, current density and illumination changes of porosity and thickness of PS films were investigated. The PS films were prepared on n-type Si substrates by anodic etching under the white light illumination. The PS films were detached from silicon substrate by electropolishing. Porosity of films was determined by gravimetry. Free-standing PS films of thickness 5-15 \im and porosity (20-95) % were obtained. Electrical properties of films along and across of pores of PS were carried out. The main results of this investigation are the following, (a) The rising of film porosity (from 30% to 90%) results in both the increase of band gap of PS (from 1.4 to 1.9 eV) and resistivity (from 2xl04 to 4xl04 Q cm) at room conditions, (b) The resistivity of films along pores is two tenth as large as than that in parallel direction, (c) The band gap of fixed porosity films in humid ambient in the range of 55-95 %RH increases from 1.6 to 1.8 eV. The observed porosity-stimulated and humidity-stimulated changes optical and electrical characteristics were interpreted on the base model including the quantum confinement of charge carries in the PS microcrystallites and chemical activity of PS surfaces.
Benzer Tezler
- Gözenekli silisyumun elektriksel ve optik özellikleri
Electrical and optical properties of porous silicon
BİRSEL CAN ÖMÜR
Doktora
Türkçe
1999
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YANİ SKARLATOS
- Metal (Cu, Au)-gözenekli silisyum eklemlerin elektriksel özellikleri
The electrical properties of metal (Cu, Au)-porous silicon junctions
ÇİĞDEM ORUÇ LUŞ
Doktora
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. TAYYAR CAFEROV
- Instability studies in amorphous silicon based alloys
Amorf silisyum tabanlı alaşımlardaki kararsızlık çalışmaları
ORHAN ÖZDEMİR
Doktora
İngilizce
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM KATIRCIOĞLU
- Characterization of titanium dioxide thin films prepared by sol-gel processing
Sol-jel yöntemi ile üretilen TiO2 ince filmlerin karakterizasyonu
ÖZLEM KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
- Gözenekli silisyum'da elektriksel olayların incelenmesi
Başlık çevirisi yok
GÖKHAN ALGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. ÇETİN ARIKAN