Silisyum nanogözenekli bağıl nem algılayıcı üretimi ve elektriksel ve spektroskopik karakterizasyonu

Bu tez çalışması, nanometre ile mikrometre boyutunda gözenekli silisyum yapının bağıl nem sensörü olarak elektrokimyasal yöntemle üretilmesini ve Raman spektroskopi, görüntü işleme, taramalı elektron mikroskobu, fotolüminesans, atomik güç mikroskobu, akım-gerilim ve kapasitans-gerilim deneysel yöntemleri ile sensör malzemesinde kullanılan gözenekli silisyum malzemenin yapısal ve elektriksel incelenmesini içerir. Üretim aşamalarından biri olan ve gözenekli silisyum yapıyı etkileyen elektrokimyasal anodizasyon parametreleri incelemiştir. Bu parametrelerin gözenekli silisyum malzemeden üretilen bağıl nem sensörünün duyarlılık değerine etkisi incelenmiştir. Nanometre boyutundaki yapı farklı metotlar kullanılarak en uygun gözenek çapını ve dolayısıyla en duyarlı bağıl nem sensörünü belirleyebilmek amacıyla analiz edilmiştir. Bu tez çalışmasında, Raman spektroskopi yöntemi ile SEM, görüntü işleme, fotolüminesans ve AFM gibi diğer yardımcı tekniklere dayanan yeni bir analiz metodu gerçekleştirilmiş, analiz sonuçları verilmiş ve değerlendirmeler yapılmıştır. Bu deneysel yöntem, bu tez çalışmasında üretilen tüm gözenekli silisyum numunelere uygulanmış ve bu yöntemin uygulaması gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma ile Raman spektroskopi ölçümleri kullanılarak sensördeki nanometre boyutunda yapının belirlenmesinin mümkün olduğu gösterilmiştir. Sensörün uzun dönem karalılığının ya da başka bir ifadeyle yapısal bozulmasının ve bağıl nem duyarlılığının belirlenmesinin kapasitans ölçümleri yerine Raman spektrokopi tekniği ile mümkün olduğu ortaya konmuştur. Gözenekli yapının ve malzemedeki gözenek boyutunun değiştirilmesinin yapılabilirliği araştırılmış ve nanometre boyutunda gözenekli yapıya sahip malzemenin yapısını ve boyutunu etkileyen parametreler tanımlanmış ve raporlanmıştır.