Si nanocrystals in SiC matrix and infrared spectroscopy of nanocrystals in a dielectric matrix

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2010

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ARİFE GENCER İMER

Danışman: RAŞİT TURAN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu calışma, dielektrik malzemeler içinde oluşturulan nanokristallerin çeşitli özellikerine odaklanmıştır. Çalışmanın birinci bölümünde, Fourier Dönüşümlü Kızıl Ötesi Spektroskopisinin (FTIR) nanokristal analizinde kullanımına yönelik yeni bir yaklaşım geliştirilmiş ve sunulmuştur. Bu yeni yaklaşımda, SiO2 matris yapısında meydana gelen değişim incelenerek Si ve Ge nanokristallerin oluşumu hakkında bilgiye ulaşılmıştır. Matris yapısında meydana gelen değişikliklerin, nanokristal oluşumu ile doğrudan ilintili olduğu gösterilmiştir.Çalışmanın ikinci bölümünde, SiC ve Si zengin SiC ince filmlerin üretimi çalışılmıştır. Bu amaca yönelik olarak, mıknatıslı eş-saçtırma ve plazmayla desteklenmiş kimyasal buhar biriktirme yöntemi ile çeşitli filmler üretilmiştir. SiC ince filmler için, yapısal ve optik analizler gerçekleştirilmiştir. Si zengin SiC örnekler için ise, Si nanokristallerin oluşum şartları araştırılmıştır. SiC matrisin ve Si nanokristallerin değişik sıcaklıklardaki evrimini incelemek için örnekler üretim sonrası fırınlamaya tabi tutulmuştur. SiC matrisin stokiyometrik özellikleri FTIR yardımıyla incelenmiştir. Stoikiometrik SiC oluşumu için optimum şartlar belirlenmiştir. Si zengin SiC filmlerde, nanokristallerin kristalografik özellikleri ve boyutları X-Işını Kırınımı (XRD) tekniği ile belirlenmiştir. Atomik konsantrasyonlardaki değişim ve bağ oluşumları X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ile incelenmiştir. Raman spectroskopisi ve geçişli elektron mikroskopisi yardımıyla Si nanokristallerin oluştuğu belirlenmiştir. Bu bilgiler ışığında çok katmanlı SiC ve Si zengin SiC yapı üretilmiş ve farklı analiz teknikleri kullanılarak yapısal ve optik özellikleri incelenmiştir. Bu çalışmada, ışık yayan aygıtlar ve güneş pili uygulamaları için amorf SiC matris içinde Si nanokristallerin başarı ile oluşturulabildiği gösterilmiştir.