Structural analysis of Ge nanoparticles embedded ZnO thin films by laser induced breakdown spectroscopy
Ge nanoparçacık katkılı ZnO ince filmlerin lazer etkili bozulma spektroskopisi ile yapısal analizi
- Tez No: 444616
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ABDULLAH CEYLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: ZnO:Ge İnce filmler, LIBS, yapısal analiz, atomic spektrum, ince filmlerin kalınlık profili, homojenlik araştırması, ZnO:Ge thinfilms, LIBS, structural analyses, atomic spectrum, depth profile of thinfilms, homogeneity investigation
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Lazer etkili bozulma spektroskopisi (LIBS), Ge (Ge-np) nanoparçacık katkılanmış ZnO çoklu katmanlı ince filmlerin büyük ölçekli yapısal araştırması için kullanıldı. Bu çalışmanın nihai gayesi, LIBS tekniğinin nano kompozit ince film yapılarının in-situ analizi için uygunluğunu, XRD ve SEM gibi başka tekniklerin sonuçları ile karşılaştırarak saptamaktı. (Ge-np) içeren ZnO ince filmler yeni opto-elektronik cihazlarda uygulanabilirlik potansiyelleri sebebiyle hatırı sayılır derecede dikkat çekmiştir. Geniş Bohr yarıçapına sahip Ge, yaklaşık 24 nm, üretim kolaylığıda düşünüldüğünde, dahada ilginç hale getirmektedir. Bu yüzden, opto-elektronik özellikleri ile yapısı arasında korelasyon yapabilmek için ZnO:Ge yapısını tümüyle araştırmak önemlidir. LIBS, araştırılan örneğin atomları ile plasma oluşturan, temel spektroskopik in-situ analiz metodudur. Bu sebeple LIBS, 100 – 200 nm derinlikteki parçacıkları, derinlik profilleme ile analiz etmek için kullanılabilir ve sonuç olarak homojenite tayini yapılabilir. Hızlı, tekrarlanabilir, düşük maliyetli ve minimum örnek hazırlama analizi, Ge nanoparçacıkları belirlemek için uygulandı. ZnO:Ge ince filmlerin yapısal analizini yapmak maksadı ile, LIBS sistemi, örnekleme metodlarına karşı maksimum spektrum şiddeti ile uygulandı. Ardışık püskürtme ve ardışık hızlı termal tavlama (RTA) yöntemleri ile Si alttaş üzerine kaplanmış ZnO ve Ge tabakaları ile oluşturulmuş ZnO:Ge ince filmlerin yapısı birkaç dakika içinde tanımlandı. Sonuçlar, SEM, SIMS ve XRD sonuçları ile karşılaştırıldı. Sonunda, en iyi tayin şartlarını sağlamak için, sinyal gürültü oranı (SNR) ve relatif standart sapma (RSDT) hesaplandı. Türlerin belirgin spektrumları, LIBS'in nano parçacık katkılı ince film aplikasyonlarında ümit verici bir, yapısal oluşum ve homojenlik analizi tekniği olduğunu gösteriyor.
Özet (Çeviri)
Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) has been employed for the large scale structural investigation of Ge nanoparticles (Ge-np) embedded ZnO multilayered thin films. The ultimate goal of this study was to determine the suitability of LIBS technique for in-situ analysis of nano composite thin film structures by comparing the results of other techniques like XRD and SEM. ZnO thin films including (Ge-np) have attracted a considerable attention due to their potential applicability on new opto-electronic devices. Ge having a larger Bohr radius, which is about 24 nm, makes it more interesting as far as the production easiness is concerned. Hence, it is important to thoroughly investigate the ZnO:Ge structure for making correlation between opto-electronic properties and the structure. LIBS is a elemental spectrometric in-situ analyses method, with causing a plasma with the atoms of the sample investigated. Therefore LIBS can be used to analyze the particles in 100-200 nm depth by means of depth profiling and as a result, homogeneity of sample can be determined. Fast and reproducible, low cost, with minimum sample preparation analysis was implemented to identify the Ge nanoparticles. With the purpose of making the structural analyses of ZnO:Ge thinfilms, LIBS system was implemented with maximum spectrum intensity versus sampling methods. Structure of ZnO:Ge thin films grown on Si substrates by sequential sputtering and subsequent rapid thermal annealing of sputtered ZnO and Ge layers were identified within couple of minutes under ambient conditions. Results were compared with SEM, SIMS and XRD results. Eventually, signal to noise (SNR) and relative standard deviation (RSDT) have been calculated to maintain the best detection conditions. Distinct spectra of specimens shows LIBS as a promising technique for analyzing the formation structure and homogeneity of nano particle embedded thin film applications.
Benzer Tezler
- Silisyum nanotel dizileri üzerine büyütülen Ge nanoparçacık katkılı ZnO heteroeklem güneş gözelerinin geliştirilmesi
Development of Ge nanoparticles embedded ZnO heterojunction solar cells grown on silicon nanowire arrays
ALİ EMRE GÜMRÜKÇÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDULLAH CEYLAN
- Nanoyapılı ince film örneklerin, geçirmeli ve yüzey taramalı X-ışını saçılma yöntemleri (SAXS-GISAXS) ile incelenmesi
Structural investigation of nanostructured thin film samples by using transmitted and grazing incident (SAXS-GISAXS) X-ray scattering methods
BEGÜM ÇINAR BAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMRA İDE
- Antimikrobiyal polimerik kompozit malzemelerin tasarlanması
Design of antimicrobial polymeric composite materials
TUĞÇE ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyoteknolojiHacettepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESLİHAN İDİL
- Environmentally friendly components for energy storage devices
Enerji depolama cihazlarında çevre dostu bileşenlerin kullanımı
ELENA STOJANOVSKA
Doktora
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Development of novel aflatoxin B1 biosensors by carbon nanotube integrated microfluidic systems
Karbon nanotüp entegre edilmiş mikroakışkan sistemlerin kullanımıyla yeni aflatoksin B1 biyosensörlerinin geliştirilmesi
NAGİHAN OKUTAN ARSLAN
Doktora
İngilizce
2024
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON