Optoelektronik uygulamalar için 2B malzemeler ve bunların hetero 2-katmanlı systemleri

Gelecekteki optoelektronik uygulamalarında meydana gelebilecek değişimlerle uyumlu malzeme sistemleri çalışmalar devam ederken, bu konuda iki boyutlu malzemelerin potansiyelini araştırmak için büyük çaba harcanmaktadır. Bu sebeple, bu tezde iki boyutlu geçiş metali dikalgonitleri ve bunların hetero yapılı çift katmanlı sistemlerinin optoelektronik uygulamalar için kapsamlı bir çalışması sunulmaktadır. Bu çalışma için tek katmanlı MoS2 ve MoSe2 materyalleri, dikalgonitler Kükürt ve Selenyum olarak değişirken geçiş metali Molibden aynı tutulmuştur. Böylece, yapısal ve optik karakterizasyonları sayesinde, etkileşimlerini inceleyebiliriz. Tek katmanlı MoS2 ve MoSe2 sırasıyla ~ 1.82 eV ve ~ 1.55 eV doğrusal bant aralıklarına sahiptir. Tek katmanlı MoS2, hem SiO2/Si alttaşlar üzerinde ALD yöntemi destekli CVD yöntemi hem de cam bir alttaş üzerinde geleneksel CVD yöntemi kullanılarak büyütülebilir. MoSe2 içinse, CVD sisteminde kullanılan NaCl çözeltisi ile kaplanmış SiO2/Si alttaşlar tercih edilebilir. Büyüme parametreleri optimize edilirken ürünün yüksek oranda alttaş yüzeyini kaplaması, yüksek kaliteli olması koşullarına dikkat edilmiştir. MoS2/MoSe2 iki tabakalı heteroyapı sistemi Polimetil Metakrilat (PMMA) destekli ıslak transfer yöntemi kullanılarak transfer edilir. Transfer edilen tek katmanlı geçiş metali dikalgonitleri ve bunların iki tabakalı heteroyapıları sistematik olarak Raman, Fotolüminesans ve Atomik Kuvvet Mikroskobu spektroskopileri kullanılarak karakterize edilir. Ayrıca iki katmanlı bu heteroyapı sıcaklığın 83-483 Kelvin sıcaklık değerleri arasında değiştilerek, sıcaklığa bağlı mikro Raman spektroskopisi ile karakterize edilir. Burada malzemelerin her birindeki sıcaklığa göre Raman modunun pik pozisyonundaki değişim ve maksimum yarısı tam genişlik (MYTG) analiz edilmiştir. Sıcaklık artışı bizim MoS2 ve MoSe2 Raman modlarının karakteristik yumuşamasını gözlemlememizi sağladı. Malzemelerin sıcaklık katsayısı, iki katmanlı heteroyapılarda izole bölgeye göre daha büyüktür. Anahtar Sözcükler: 2B malzemeler, MoS2, MoSe2, ALD, CVD, Optoelektronic