Si katkılı GaAs1−xNx alaşımının iyileştirilmiş termoelektrik performansının deneysel ve teorik olarak incelenmesi

Bu tezde; yarı iletken ve n-tipi GaAs altyapı taşları üzerine, metal organik buhar fazında epitaksi (MOVPE) yöntemi ile büyütülen Si katkılı ve katkısız GaAs1−xNx numuneleri, yeni birer termoelektrik malzeme olarak çalışılmıştır. Bu çalışmaya, İtalya'daki Uluslararası Araştırma Konseyi'nden (CNR) Araştırmacı Matteo BOSI tarafından yatay MOVPE reaktöründe üretilen, üç farklı numune dâhil edilmiştir. Yapısal analiz için X-ışını saçınım (XRD) ölçümleri, optik özelliklerin incelenmesi için fotolüminesans (PL) ölçümleri ve elektriksel değerlerin belirlenmesi için ise Hall etkisi ölçümleri Gazi Üniversitesi'nde yapılmıştır. Hall etkisi ölçümleri, sıcaklığın fonksiyonu olarak yapılmıştır. Katman yapısının ve numunelerin büyütülme şartlarının, GaAs1−xNx'in termoelektrik performansı üzerindeki etkisi, güç faktörü (PF) değerlerinin elde edilmesi ile gösterilmiştir. Numuneler birbiri ile kıyaslandığında sonuçlar; Si katkısının GaAs1−xNx'in güç faktörü değeri üzerinde olumlu bir etkisinin olduğunu göstermektedir. Si katkılı GaAs1−xNx numunesinin güç faktörü değerinin, katkısız GaAs1−xNx numunesinin güç faktörü değerinin yaklaşık on katına eşit olduğu bulunmuştur. Bu yüzden, Si katkılı GaAs1−xNx, termoelektrik enerji üretimi için gelecek vaat eden bir malzeme olarak düşünülebilir.