Gözenekli silisyum üzerine metal katkılı ZnO ince film sentezi ile fotodedektör aygıt üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Projede yeni nesil fotovoltaik ve optoelektronik cihazların yolunu açan Çinko oksit (ZnO) ile kombine edilmiş gözenekli silisyum (PSi) yüzeyin özelliklerinden faydalanılarak fotodedektör üretimi amaçlanmaktadır. Literatürde ZnO ile kombine edilmiş PSi yüzeylerin optik ve elektriksel özellikleri üzerine birçok çalışma yapılmış ve çalışmalar halen devam etmektedir. Yapılan çalışmalarda ayrıca PSi üzerine sentezlenmiş ZnO’ ya farklı katkılamalar yapılarak optik performans gözlemlenmiştir, Fakat Sc,Y,B katkılı ZnO/PSi üzerine yapılmış herhangi bir çalışma olmaması, bu çalışmanın literatürde özgün olmasını sağlayacaktır. Günümüzde teknolojik gelişmelerle paralel olarak cihazlarda değişen ihtiyaçlara bağlı olarak yeni malzemelerin üstün özelliklerinin kombinasyonu ile aygıt üretimi zaruri hale gelmiştir. Bu zaruriyetten yola çıkarak projede ilk olarak gözenekli silisyum üretimi yapılacaktır. Üretimi yapılan gözenekli silisyum SEM ile karakterize edildikten sonra üzerine katkısız ve Sc,Y,B katkılı ZnO ince filmleri kimyasal buhar biriktirme (CVD) yöntemi ile gözenekli silisyum üzerine büyütülecektir. İnce filmlerin yapısal, yüzeysel ve optik özellikleri XRD, SEM ve UV/VIS spektrofotometre ile karakterize edileceltir. Daha sonra katkılı ZnO/PSi yapıya uygun metal kontaklar yapılarak fotodedektör özelliklerine katkı elementi türü ve oranının etkisi araştırılacaktır. Projenin başarı ile tamamlanması ile yüksek lisans ve doktora öğrencilerine, üstün elektriksel ve optik özellikler sayesinde yarıiletken teknolojisinde oldukça büyük öneme ve yere sahip gözenekli silisyumun taban malzemesi olarak kullanıldığı fotonik aygıt üretimi konularında çalışabilme imkanı doğacaktır. Ayrıca proje kapsamında en az özgün bir tane yayın çıkarılması hedeflenmektedir.

The project aims to produce photodetectors by making use of the properties of porous silicon (PSi) surface combined with ZnO, which paves the way for new generation photovoltaic and optoelectronic devices. In the literature, many studies have been done on the optical and electrical properties of PSi surfaces combined with ZnO and the studies are still ongoing. In addition, the optical performance was observed by making different additions to ZnO synthesized on PSi, but the absence of any studies on Sc, Y, B doped ZnO / PSi will ensure that this study is unique in the literature.

In parallel with the technological developments, device production has become essential with the combination of superior properties of new materials depending on the changing needs of the devices. Based on this necessity, porous silicon production will be the first in the project. After the porous silicon produced is characterized by SEM, Sc, Y, B doped ZnO thin films will be grown on porous silicon by chemical vapor deposition (CVD) method. Structural, surface and optical properties of thin films will be characterized with XRD, SEM and UV / VIS spectrophotometer. Then, the metal contacts suitable for the doped ZnO / PSi structure will be made and the effect of the additive element type and ratio on the photodetector properties will be investigated. With the successful completion of the project, the graduate and doctorate students, thanks to its superior electrical and optical properties, porous silicon, which has a great importance and place in semiconductor technology, It will be possible to work on the production of photonic devices where it is used as base material. In addition, it is aimed to publish at least one novel publication within the scope of the project.