Theses supervised by Prof. Dr. Fahrettin Yakuphanoğlu
16 theses · Fırat University
Kuantum etkili ve polimer kontrollü fonksiyonel metal oksit dielektrik malzemelerin üretilmesi ve elektro-optik özelliklerinin araştırılması
Tez çalışmasında, katkısız ve PANI katkılı ZnO-CdO kompozit malzemeler hidrotermal metot yönetimiyle üretilmiştir. Üretilen kompozit malzemeler katkı oranına bağlı olarak araştırıldı. Katkı malzemesi oranına bağlı olarak 180 derece ve 24 saat süre ile üretim gerçekleştirildi. Üretilen kompozit malzemelerin yapısal özellikleri, optik özellikleri, dielektrik özellikleri ve kimyasal kompozisyonları araştırıldı. Malzemelerin yapısal, kimyasal ve dielektrik özellikleri, sırasıyla, taramalı elektron mikroskobu ve FT-IR analizi, XRD analizi, UV spektrofotometresi ve empedans spektroskopisi ile incelendi. FT-IR analizlerinde titreşim piklerinin şiddetlerindeki değişim katkısızlarda farklı ısıl işlem ve katkılamada ise yapılan katkılamanın gerçekleştiğini doğrulamaktadır. XRD analizinde ısıl işlem ve katkılamanın pik şiddeti ve genliklerinde değişim oluşturduğu ve bu değişim kristal boyutunu etkilediği gözlenmiştir. PANI katkılı ZnOCdO kapasitörlerinin kapasitans, empedans, iletkenlik ve dielektrik özellikleri 1kHz-10MHz frekans aralığında araştırıldı. Katkısız CdO malzemesinin, PANI katkılı CdO'nun G(S)-B(S) grafikleri ile PANI katkılı ZnOCdO kapasitörlerin eğrilerinin Reaktans(X)-Seridirenç(Rs) yarım daire şeklinde oluşması bu kompozit malzemelerin dış etkiyle dielektrik polarizasyona sahip olduğunu göstermektedir. Üretilen kompozit malzemelerin katkılama miktarına bağlı olarak, malzemelerin dielektrik özelliklerini değiştirdiği görülmüştür. Sonuç olarak, tez çalışmasında elde edilen kapasitans, empedans ve dielektrik özelikler, ZnOCdO/PANI yapıların sensör olarak kullanılabileceğini göstermektedir.
Resistive random access memory (RRAM) devices
In this thesis, we have investigated the metal oxide based memristor devices. Poor cycle to cycle and device to device redundancy and low on/off ratio are the critical problems with the memristor devices. We fabricated the devices on FTO substrate with zinc oxide sandwich between the two electrodes. Zinc oxide thin films were deposited on substrate using sputtering under the various ambiance conditions. Those conditions included change in thickness and oxygen partial pressure. Top contact was made using thermal evaporation of Al metal through the metal shadow mask onto the substrate. The effects of change of thickness, oxygen partial pressure, doping in ZnO and intermediate layer in switching oxide were studied. All the devices fabricated in this thesis show bipolar switching. The variation of thickness through devices (S1-S3) shows an improvement in on/off ratio. With increase in thickness from 300nm to 700nm the switching mechanism change from filament type switching to interface type switching. Similarly, the oxygen partial pressure increase for the devices (S4-S6) shows a change in resistive devices switching properties. Although with an increase in oxygen pressure the resistance ratio has improved but on the other hand variation in high resistance state (HRS) has also increased. The highest on/off ratio of ⁓82x read at 0.1 V was obtained for sample S5. In order to investigate the effect of doping Al/ZnO:Co/FTO devices were fabricated using 3% doped ZnO sputter target. A poor switching performance was observed due to higher concentration of doping. To improve the switching performance of the doped samples sputtering conditions were changed for devices (S7-S12) and their I-V characteristics were measured. The retention graph shows satisfactory performance and the device can hold the data for 1000s. Overall highest on/off ratio of ⁓102x read at -0.5 V was found for the sample S11. In addition, the effect of intermediate layer inside the switching oxide was investigated. Three different devices embedded with layer of (Cu, Al, GO) with thickness of 3nm half way between the 300nm zinc oxide layer were fabricated. The device with Cu interfacial layer shows a poor switching behavior whereas the device with graphene oxide (GO) shows an improved and stable bipolar switching. Apart from these, different switching models, current conduction mechanisms such as schottky, poole-frenkel and space charge limited conduction mechanisms were investigated. Furthermore, the model for conversion of filamentary conduction into homogenous interface type conduction was discussed in detail. Keywords: Memristor, Zinc Oxide, Graphene Oxide, Titanium Dioxide, Sputtering
Yeni organik pil tasarımı ve üretilmesi
Bu tez çalışmasının amacı, PANI, CuPC ve pentasen gibi p-tipi organik yarıiletkenler ve PTCDA gibi n-tipi organik yarıiletken kullanılarak, yeni organik pil üretmektir. Bunun için, ilk olarak, bulk ve nanoyapılı polianilin, PTCDA, CuPC ve Pentasen esaslı kompozitleri yüksek performanslı piller üretmek için farklı siyah karbon konsantrasyonları kullanılarak sentezlenmiştir. Polimer ve kompozitlerin yapısal özellikleri XRD, FTIR, UV-Vis, DTA/TGA teknikleri kullanılarak analiz edilmiştir. p-n organik pil üretimi için kullanılan, aktif elektrot, elektrolit ve akım elektrotları, sırasıyla p-tipi ve n-tipi organik yarıiletkenler, bakır klorür ve Al-Cu metal elektrotlarıdır. Polianilin, PTCDA, CuPC ve Pentasen organic yarıiletken malzemelerinin elektriksel ve optik özelliklerini geliştirmek için siyah karbon katkılandırılmıştır. Hazırlanan p-n organik piller akım-voltaj karakteristikleri ve deşarj karakteristikleri analiz edilmiştir. Al/nano polianilin-PTCDA/Cu pili üretilen tüm piller içerisinde nanoyapı ve yüksek elektriksel iletkenliği yüzünden dolayı 1.0 V en yüksek açık devre voltajı ve 32. mA kısa devre akımı akımına sahiptir. Elde edilen sonuçlar p-n organik pilin elektrik performansı farklı organik yarıiletkenler ve elektrolitler kullanılarak geliştirilebilir ve bu tip pillerin düşük enerji uygulamalarında kullanılabileceğini göstermiştir.
Fabrication of quaternary functional semiconductor infrared photodetectors and investigation of their electronic properties
In this thesis study, Cu2CoSnS4, Cu2NiSnS4 and Ti1-xO2CdxO (x = 0.0,0.01,0.05,0.10) materials have been respectively synthesized by hydrothermal and sol gel methods. Cd doped TiO2 films have been grown on the glass substrates with a spin coating method. The structural properties of the samples have been analyzed using XRD, SEM and UV-Vis techniques. The electrical characteristics of Al/p-Si/Cu2CoSnS4/Al, Al/p-Si/Cu2NiSnS4/Al and Al/n-Si/Ti1-xO2CdxO/Al diodes have been analyzed by current-voltage, capacity-voltage and current-time electrical characterization techniques. The photocurrent of the diodes under solar and IR lights is higher than the dark current. The photosensitivity and photoresponse properties of the diodes have been analyzed. The photoresponse of TiO2 based diodes has been changed with the addition of Cd. The photosensitivity values of TiO2 and 10%Cd doped diode under sunlight have been found to be 0,103.10-3 A/W and 0,139.10-2 A/W, respectively. The obtained results indicate that the prepared photodetectors can be used in optoelectronic applications.
Gözenekli Ti-esaslı biyomalzeme üretilmesi ve biyouyumluluğunun incelenmesi
Bu doktora tez çalışmasında atomik olarak Ti-10Nb-10Zr alaşımı, biyomalzeme olarak kullanılmak amacıyla toz metalurjisi (TM) yöntemlerinden geleneksel sinterleme ile üretildi. Üretim sürecinde yüksek saflıkta elementel Ti (titanyum), Nb (niyobyum) ve Zr (zirkonyum) tozları homojen bir karışım elde etmek için dönen bir kap içerisinde 12 saat süreyle karıştırıldı ve sonrasında gözenekli yapı oluşturmak amacıyla amonyum bikarbonat ile karıştırılarak farklı basınçlarda briketlendi. Briketlenen ham numuneler argon atmosferinde farklı sıcaklıklarda sinterlendi. Böylece %3.6 ile %55.44 aralığında gözenek oranına sahip gözenekli Ti-10Nb-10Zr numuneleri üretildi. Üretilen numunelerin optik görüntülerinde farklı şekilli gözeneklerin oluştuğu, gözenek oranlarının ise briketleme basıncının ve sinterleme sıcaklığının artması ile azaldığı belirlendi. Numunelerin mikroyapılarında α (hcp) ve β (bcc) fazlarının oluştuğu ve fazların homojen dağılımlarının artan briketleme ve sinterleme sıcaklığı ile meydana geldiği SEM-EDX ve XRD analizleri ile anlaşıldı. Üretilen numunelerden gözenek oranının azalması ile basma dayanımlarının arttığı ve numunelerin basma dayanımının kemiğin basma dayanımından daha fazla olduğu belirlendi. Numunelerin korozyon dayanımlarının saf titanyumunkinden daha iyi olduğu, ayrıca yapının homojen olması ile korozyon dayanımının arttığı belirlendi. Son olarak, in vivo ortamda yapılan biyouyumluluk çalışmasında, gözenek oranının artması ile yeni kemik ve fibröz doku oluşumunun arttığı, ayrıca herhangi bir doku nekrozunun oluşmadığı anlaşıldı.
Çinko oksit arayüzeyli yarıiletken-yarıiletken UV fotodedektörler
Bu tezde katkısız ZnO, farklı oranlarda katkılı ZnO:Alx:My x=%1 at , y=%1, %2, %3, %5 M=Cd, Cu, Mn ince filmler sol jel yöntemi ile hazırlandı. Katkısız ve katkılı ZnO ince filmler döndürerek kaplama (spin coating) metodu kullanılarak cam altlık üzerine oluşturuldu. Hazırlanan katkısız ve katkılı ZnO ince filmlerin yasak enerji band aralığını belirlemek için soğrulma ve geçirgenlik ölçümleri alındı. Filmlerin yapısal özellikleri XRD tekniği ile araştırıldı. XRD sonuçları katkısız ve katkılı ZnO ince filmlerin polikristal yapıya sahip olduğunu doğruladı. Ayrıca ince filmlerin yüzey görüntüleri SEM ile alındı. Hazırlanan katkısız n-Si/ZnO/Al, farklı oranlarda katkılı n-Si/ZnO:Alx:My/Al x=%1 at , y=%1, %2, %3, %5 M=Cd ve p-Si/ZnO:Alx:My/Al x=%1 at , y=%1, %2, %3, %5 M=Cu, Mn foto diyotların optoelektronik karakterizasyonu için gerekli parametrelerin hesaplanabilmesi için diyotların akım-voltaj, kapasite-voltaj, iletkenlik-voltaj ve fotoiletkenlik ölçümleri yapıldı. Diyotların arayüzey özellikleri ve elektriksel parametreleri (Alx::My x=%1 at , y=%1, %2, %3, %5 M=Cd, Cu, Mn) katkılara bağlı olarak değişti. Hazırlanan katkısız n-Si/ZnO/Al, farklı oranlarda katkılı n-Si/ZnO:Alx:My/Al x=%1 at , y=%1, %2, %3, %5 M=Cd ve p-Si/ZnO:Alx:My/Al x=%1 at , y=%1, %2, %3, %5 M=Cu, Mn foto diyotların doğrultma ve fotocevap özellikleri katkı miktarına bağlı olarak değişti. Katkısız n-Si/ZnO/Al, farklı oranlarda katkılı n-Si/ZnO:Alx:My/Al x=%1 at, y=%1, %2, %3, %5 M=Cd ve p-Si/ZnO:Alx:My/Al x=%1 at , y=%1, %2, %3, %5 M=Cu, Mn foto diyotlar en iyi foto duyarlılığı gösterdi. Hazırlanan foto diyotların fotocevap özelliklerinin farklı metal katkılar kullanılarak bu özelliklerin geliştirilebileceği tespit edildi. Anahtar Kelimeler: Sol-jel, Fotodiyot, ZnO, Nanoyapı, Optik özellikler, Yarıiletkenler.
YMnO3 ve YCoO3 ferroelektrik malzeme esaslı Si tabanlı fotodiyotların elektriksel özellikleri
Bu tez çalışmasında Y1-xSrxCoO3 ve Y1-xSrxMnO3 malzemeleri sol-jel metodu kullanılarak hazırlandı. Hazırlanan malzemelerin yapısal özellikleri için, SEM (taramalı elektron mikroskopisi), FTIR spektrokopisi ve XRD analizleri yapıldı. Diyotların elektriksel ve fotoduyarlılık özellikleri I-V, I-t ve C-G-V ölçümleri alınarak incelendi. Hazırlanan diyotların fotodiyot özelliği sergilediği belirlendi. Al/p-Si/Y1-xSrxMnO3/Au fotodiyotları Al/p-Si/Y1-xSrxCoO3/Au fotodiyotlarından daha iyi fotoduyarlılık özellik gösterdi. Yapılan ölçümler Al/p-Si/Y1-xSrxMnO3/Au ve Al/p-Si/Y1-xSrxCoO3/Au diyotlarının optoelektronik uygulamalarda fotodiyot olarak kullanılabileceğini göstermiştir.
Grafen katkılı nanokompozit malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
Nanokompozit malzeme üretiminde metal oksitler, ticari ve teknolojik uygulamalar açısından oldukça gelecek vaader. Bu tezde, yeni tip metal oksit nanokompozitler farklı grafen içeriği ile üretilmiş ve üretilen nanokompozitlerin fiziksel ve kimyasal parametreleri karakterize edilmiştir. Mevcut tez çalışmasında, ilk olarak grafen oksit ve indirgenmiş grafen elde edilmiştir. Ultrasonikasyon, kimyasal çöktürme, ısıl işlem ve tavlama gibi birçok metot kullanarak metal ve metal oksit içerikli nanokompozit malzemeler sentezlenmiştir. Sentezlenen malzemeler çeşitli grafen oranları için CoG, LiXO2, Limon, Mon, LiCoM ve CoM şeklinde kodlandırmıştır. Toplamda 6 seri nanokompozitten oluşan malzemeler, FT-IR, XRD, SEM ve TEM teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Nanokompozitlerin yapısal ve kristal parametreleri elde edilmiştir. SEM ve TEM sonuçları hesaplanan parçacık ve kristal büyüklüklerine göre nanokompozitlerin nanomalzeme olduklarını göstermektedir. Nanokompozitlerde grafen içeriğiyle parçacıkların dağılımı değişmiştir. Malzemelerin kristal yapısı grafen katkısıyla değişmemiştir. Elde edilen sonuçlar metal oksit temelli nanokompozitlerin nanoyapı özelliklerinin elektronik ve enerji uygulamalarında çeşitli grafen içeriği kullanılarak kontrol edilebileceğini göstermiştir. Anahtar kelimeler: Grafen, metaloksit nanoyapılar, nanokompozitlerin fiziksel özellikleri
Yeni C tipi negatronlar
Bu çalışmada, yeni C tipi negatronik tabanlı CdS kuantum nokta duyarlı güneş pillerinin üretimi yapılmıştır. TiO2/Grafen nanokompozit yapılar hidrotermal yöntem kullanılarak üretilmiştir. Grafen oksit (GO) ve titanyum (IV) izopropoksit kullanılarak hidrotermal yöntemle TiO2/Grafen nanokompozit yapılar sentezlenmiştir. Üretilen nano kompozitlerin yapısal analizleri; X-ışını kırınımı (XRD), Fourier dönüşüm kızıl ötesi (FT-IR) spektrumu ve taramalı elektron mikroskobu ile (SEM) yapılmıştır. Üretilen C tipi negatronlar kuantum nokta duyarlı güneş pillerinin fotoanotunda kullanılarak, pillerin akım-gerilim (I-V) karakteristiği çıkarılmıştır. Yapılan I-V ve C-V analizleri ile güneş pillerinin detaylı analizi yapılmıştır. Üretilen yapıların C-V ve C-f karakteristiklerinde negatif kapasitans (NC), davranışı gözlenmiştir. Böylece TiO2/Grafen tabanlı C tipi nanonegatronik malzemelerin başarılı bir şekilde üretildiği doğrulanmıştır. Üretilen C tipi nanonegatronik malzemeler, kuantum nokta duyarlı güneş pillerinin fotoanotlarında kullanılmıştır. C tipi nanonegatronik tabanlı kuantum nokta duyarlı güneş pilinin verimi % 0,298, TiO2 tabanlı güneş pilinin verimi ise % 0,085 olarak ölçülmüştür. Üretilen TiO2/Grafen tabanlı C tipi nanonegatronik malzemelerin optoelektronik chazlarda kullanılabilecek önemli bir potansiyele sahip olduğu tespit edilmiştir.
ZnO esaslı nanoyapılı yarı iletken ince filmlerin büyütülmesi ve gaz sensörlerinin üretilmesi
Bu doktora tez çalışmasında, katkısız ve Al, Cu ve Sn ile % 0,1at., %0,5at., %1at., %2at., %5at. atomik oranlarda katkılandırılmış ZnO filmleri sol-jel metodu ile hazırlandı. Filmler döndürme kaplama metodu kullanılarak büyütüldü. Filmlerin kristal yapısı ve yüzey morfolojisi, X ışınları kırınım tekniği (XRD), taramalı elektron mikroskop (SEM) ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) yardımıyla araştırıldı. XRD sonuçları katkısız ve katkılandırılmış ZnO filmlerin hegzagonal polikristal yapıda olduğunu göstermiştir.Filmlerin kristal boyutu ve örgü sabitleri hesaplandı. Kristal yapı sonuçları filmlerin nanomalzeme olduğu gösterir. AFM sonuçları filmlerin nano tanelere sahip fiberlerden oluştuğunu göstermiştir. Filmlerin optik band aralıkları optik absorbsiyon metodu ile belirlendi ve 3.024eV-3.297eV aralığında bulundu. Amonyak gaz sensörleri katkısız ve metal katkılandırılmış ZnO filmler kullanılarak hazırlandı. Gaz sensörlerinin duyarlılık özellikleri Al, Cu ve Sn katkıları kullanılarak geliştirildi. Elde edilen gaz ölçüm sonuçları hazırlanan gaz sensörlerinin amonyak gazının belirlenmesinde kullanılabileceğini gösterir.Anahtar Kelimeler: Gaz Sensörleri, ZnO, Yarıiletken Gaz Sensörleri
Nano yapılı titanyum dioksit ince filmlerin büyütülmesi ve nem sensörlerinin üretilmesi
Bu çalışmada, nano yapılı TiO2 numuneleri hidrotermal yöntem ile hazırlandı. Hazırlanan TiO2 numuneleri taramalı elektron mikroskobu(SEM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve FT-IR teknikleri ile karakterize edildi. Numunelerin optik band aralıkları 3.12-3.15 eV aralığında bulundu. Numunelerin elektriksel iletkenliği sıcaklığın fonksiyonu olarak ölçüldü. Kuartz kristal mikro terzi sensörleri hazırlandı ve sensörlerin duyarlılık özellikleri detaylı olarak analiz edildi. Elde edilen sonuçlar TiO2 nano parçacıklarının nem sensörü uygulamalarında kullanılabileceğini göstermiştir.
LCD ekranlar için nanomalzeme esaslı sıvı kristallerin üretilmesi
Çinko oksit ve nikel oksit nanomalzemeler kimyasal hidroliz metodu kullanılarak sentezlendi. Üretilen malzemelerin yapısal özellikleri UV-VİS spektrometresi, taramalı elektron mikroskobu, FT-IR teknikleri kullanılarak analiz edildi. 4-oktil-4-bifenilkarbonitril (8CB) sıvı kristali ZnO ve NiO nanomalzemeler ağırlıkça %1 oranında katkılandırıldı. Katkılandırılan sıvı kristallerin dielektrik anizotropi özellikleri dielektrik spektroskopi metodu kullanılarak analiz edildi. 8CB sıvı kristalin dielektrik anizotropi ve kritik frekans değerlerinin naomalzeme katkısı ile arttı. Elde edilen sonuçlar 8CB sıvı kristalin dielektrik anizotropik özelliklerinin nanomalzeme katkısı ile geliştirebileceğini gösterdi. Anahtar Kelimeler: Sıvı Kristal, Nanomalzeme, Dielektrik Anisotropi
Grafen esaslı fotodedektörlerin üretilmesi ve elektriksel özelliklerinin karakterizasyonu
Bu tez`de, grafen oksit katkılı methylene blue (MB+GO) kompozit malzemeleri hazırlandı. İlk olarak Hummer`s metodu ile grafen oksit sentezlendi. MB+GO/p-Si Schottky diyot tabanlı fotodedektörler hazırlandı. Fotodedektörlerin elektriksel ve fototepki özellikleri kapasitans-iletkenlik-gerilim ve akım-gerilim ölçümleri ile araştırıldı. Fotodedektörlerin bariyer yüksekliği, idealite faktörü ve fototepki parametreleri belirlendi. Hazırlanan fotodedektörlerin fototepki özellikleri grafen oksit katkısı ile geliştirildi. Fotodedektörlerin fotoakımının karanlık akıma oranı (NPDR) olan en önemli performans belirleyici parametresi hazırlanan diyotlar için hesaplandı ve en yüksek değer 0.05 GO katkı oranı için 4.9x10-2 A/W olarak bulundu. Elde edilen sonuçlar MB+GO film/p-Si fotodedektörlerin optoelektronik uygulamalarda kullanılabileceğini göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Grafen, Grafen oksit, Fotodedektör, Organik yarıiletken
Biyoseramik ve organik malzeme esaslı şekil hatırlamalı malzemelerin üretilmesi
Bu tezde, hidroksiapatit (HAP), titanyum oksit (TiO2) ve çinko oksit (ZnO) metal oksit yarıiletken malzemeler katkılı polivinil alkol (PVA) şekil hatırlamalı mazlemeleri hazırlandı. Titanyum oksit (TiO2) ve çinko oksit (ZnO) metal oksit yarıiletkenler sol-jel ve hidrotermal metodları ile üretildi. Hazırlanan şekil hatırlamalı malzemelerin yapısal özellikleri Fourier dönüşüm kızılötesi (FTIR) spektroskopisi, diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ve enerji dağılımı X-ışını (EDX) spektroskopisi ve UV-görünür bölge spektroskopisi teknikleriyle analiz edildi. Şekil hatırlamalı malzemlerin geri dönüşüm oran özellikleri belirlendi. HAP katkılı PVA numuneleri en iyi geri dönüşüm özelliği sergiledi. Elde edilen sonuçlar, PVA polimerinin şekil hatırlama özelliklerinin HAP biyomalzeme ve TiO2, ZnO nano malzemeler kullanılarak geliştirebileceğini gösterdi. Anahtar Kelimeler:Hidroksiapatit, biyomateryaller, biyoseramikler, şekil hatırlamalı polimerler, sol-jel metodu
Nanomalzeme esaslı kolesterol biyosensörlerin üretilmesi ve karakterizasyonu
Bu çalışmada, hegzagonal ZnO nanoyapısı sol-jel metoduyla sentezlendi. Hazırlanan nanoyapıların kristal yapıları ve yüzey morfolojileri sırasıyla, X-Işını Kırınımı (XRD), Fourier Dönüşüm Kızılötesi Spektrumu (FTIR), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) teknikleri ile analiz edilmiştir. Hazırlanan ZnO nanoparçacıklarının optik özellikleri UV-VIS spektrofotometresi ile incelenmiştir. Hazırlanan nanoparçacıkların biyosensör aktivitesi Kuartz Kristal Mikroterazi (QCM)' den yararlanılarak test edilmiştir. Üretilen sensör, QCM probun üzerine kaplanan ZnO-ChOx-PBS-Nafion çözeltisi ile oluşmuştur. Hazırlanan numunelerin farklı konsantrasyonlarıyla frekans değişimi gözlendi. Kolesterol konsantrasyonun frekans ile lineer değişmesi, hazırlanan biyosensörün kolesterol tespiti için çok kullanışlı ve yeni bir biyosensör cihazı için umut verici olduğu bulundu. Anahtar Kelimeler: Sensörler, Biyosensörler, Kuartz Kristal Mikrobalans, Kolesterol, Çinko oksit, Sol-jel Metod
Organik alan etkili transistörlerin üretilmesi ve elektriksel karakteristiklerinin belirlenmesi
Bu tez çalışmasında, pentasen ve pentasen türevi 6,13-Bis(triisopropylsilylethynyl) pentasen (TIPS) organik yarıiletkenleri, organik alan etkili transistör (OFET)'lerin hazırlanmasında aktif tabakalar olarak kullanıldı. Termal buharlaştırma yöntemi kullanılarak cam üzerine kaplanan pentasen ve pentasen türevi TIPS filmlerinin optik özellikleri incelenerek, filmlerin soğurma band kıyısı ve yasak enerji aralığı gibi optik parametreler hesaplandı.Pentasen esaslı OFET'ler, farklı silisyum altlıkları üzerine SiO2, Al2O3, SiO2/Al2O3 ve BaTiO3 gibi çeşitli geçit yalıtkan tabakalar kaplanarak, farklı kanal genişlikleri ile hazırlandı. Pentasen türevi TIPS esaslı OFET'ler, SiO2 geçit yalıtkan tabakası kullanılarak farklı kalınlıklı TIPS filmleri ile üretildi. Farklı kanal genişlikleri, oksit tipleri, oksit kalınlıkları, organik yarıiletkenler, kaplama metodları ve aktif tabaka (pentasen ve TIPS) kalınlıkları kullanılarak hazırlanan organik alan etkili transistör (OFET)'lerin performans (çıkış ve transfer) karakteristikleri, karanlık ve aydınlatma şartları altında araştırıldı. Hazırlanan OFET'lerin, mobilite, eşik voltajı, açma/kapama Ion/Ioff oranı, alt-eşik salınım değeri, fotoduyarlılık, arayüzey tuzak yoğunluğu ve yüzey birim başına yük taşıyıcıların sayısı gibi transistörlerin elektriksel parametreleri, karanlık ve aydınlatma şartları için hesaplandı. n-Si/BaTiO3/pentasen OFET'i, 41.171 cm2/Vs'lik en yüksek mobiliteyi sergiledi. Aydınlatma şiddeti arttırıldığında, OFET'lerin yüzey birim başına yük taşıyıcıların sayısı Ntuzak ve alt-eşik salınım S değerleri azalmaktadır.Üretilen pentasen ve pentasen türevi TIPS esaslı OFET'lerin negatif voltajlar ile kanal akımındaki artıştan dolayı iyi kontrol edilebilen bir geçit ile p-tipi OFET karakteristikleri sergiledikleri, yani üretilen OFET'lerin tipik olarak p-kanal çalışma modunda çalıştığı görüldü. Pentasen ve pentasen türevi TIPS esaslı OFET'lerin elektriksel performansının, farklı kanal genişlikleri, oksit tipleri, oksit kalınlıkları, kaplama metodları ve aktif tabaka (pentasen ve TIPS) kalınlıkları gibi üretim şartlarına bağlı olarak geliştirilebileceği değerlendirildi.