Optimized silver nanowire networks for transparent smart devices
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji Ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ONURALP ÇAKIR
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hüsnü Emrah Ünalan
Eş Danışman: Simge Çınar Aygün
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Şeffaf iletken elektrotlar arasında, ince film oksitler diğer tüm malzemeler arasında öncelikli bir konumdadır. Özellikle indiyum kalay oksit (ITO), en yaygın kullanılan malzeme olarak birçok uygulamada kullanılmıştır. Bununla birlikte, ITO'nun oksit yapısından kaynaklanan gevrekliği ve indiyumun yüksek fiyatı ve az bulunurluğu, ITO'nun yerine alternatif malzemelerin araştırılmasını gerekli kılmıştır. Literatürde, grafen, karbon nanotüpler (CNT'ler), iletken polimerler, metal ağlar ve metalik nanoteller gibi malzemeler ITO'nun yerine önerilmiştir. Metalik nanoteller arasında gümüş nanoteller (Ag NW'ler), ITO'nun yerine kullanmak için en güçlü aday olarak öne çıkmıştır. AgNW'lerin etkili kullanımı önündeki bir engel, iki nanotelin arasındaki bağlantı direncidir. Bu problem, Ag NW'leri çevreleyen polivinil pirolidon (PVP) tabakasından dolayı elektron iletiminin zorlaşmasından kaynaklanmaktadır. Yapılan birtakım çalışma, nanotelleri birbirine kaynaklayarak bu sorunu çözmeye çalışmıştır. Bazı çalışmalar, nanotellerin yüzeyini PVP'den arındırma üzerinedir. Ancak yapılmış olan bütün çalışmalarda, kullanılan Ag NW'lerin uzunluk, çap, PVP kalınlığı ve yüzeye kaplama yöntemleri farklıdır. Bu tezde, literatürden taranan ve özgünce geliştirilen farklı amaçlara yönelik üretim sonrası işlemler aynı sentez ve kaplama yöntemi ile üretilmiş Ag NW ağlarına uygulanmıştır. Bu şekilde, uygulanmış olan işlemlerin tek tip Ag NW'ler üzerindeki etkinliği analiz edilmiştir. İki en etkili yöntemi birleştirerek, 11.4 Ω/sq yüzey direnci, %90 optik transmitans ve 305 optoelektronik performans (FoM) elde edilmiştir. Optimize edilmiş Ag NW ağları, önce şeffaf sıvı-katı arayüz triboelektrik nanojeneratöründe (TENG) akım toplayıcı tabaka olarak kullanılmıştır. TENG cihazı, su damlacıkları ve Ag NW'ler üzerine kaplanmış olan PDMS tabakası arasındaki yüzey elektrifikasyonu ile triboelektrik sinyal oluşturmuştur. Elde edilen çıktı, su damlacıklarının pH değeri ve kimyasal derişimini algılamak için sensör olarak kullanılmıştır. Sensör ayrıca, Ag NW'ler ile üretilmiş bir ince film ısıtıcıyı etkinleştirmek için kullanılmıştır. Ayrıca, Ag NW'ler şeffaf iletken tabakaları olarak elektrokromik cihazlarda (ECD'ler) kullanılmıştır. WO3, WOx ve NiO nanoparçacıkları sentezlenmiş ve elektrokromik tabakalar olarak kullanılmıştır. WOx filmlerinin elektrokimyasal ölçümleri sonucu, yüksek optik kontrast ve renklenme etkinliği elde edilmiştir. Bulgular, Ag NW'lerin transparan elektrot gerektiren modern uygulamalarda çok yönlülüğünü göstermektedir.