Zn1-XCuXO kompleks MOS sensörlerinde sıcaklığa bağlı gaz algılama özelliklerinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Öğrenci: TUĞBA ÇORLU

Danışman: SELİM ACAR

Özet:

Bu tez çalışmasında, astım hastalığının teşhisinde kullanılan elektronik burun sistemleri için sensör olarak metal oksit yapılar büyütüldü ve karakterizasyonu yapıldı. Katkı oranının gaz algılama özellikleri üzerindeki etkisini inceleyebilmek için farklı konsantrasyonlarda bakır ile katkılanan ZnO yapıları Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) metodu ile büyütüldü. Büyütülen sensörler 300 ˚C sıcaklıkta azot gazı ortamında tavlandı. Üretilen ince filmlerin yapısal ve morfolojik özellikleri X-ışını Kırınım Cihazı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM) ve Optik Soğurma ile incelendi. X-ışını kırınım desenlerinden, üretilen sensörlerin bakır konsantrasyonu değiştikçe amorf yapıdan polikristal yapısına gittiği belirlendi. SEM görüntülerinden bakır konsantrasyonuna bağlı olarak üretilerin sensörlerin morfolojik özelliklerinin değiştiği gözlendi. Optik soğurma ölçümlerinden katkılama oranı arttıkça yasak enerji aralıklarında düşme gözlendi. Üretilen yapıların gaz sensörü olarak çalışma sıcaklığının belirlenmesi için 30-135C sıcaklık aralığında gaz algılama ölçümleri yapıldı. Numunelerin optimum çalışma sıcaklığı 55˚C olarak belirlendi. 55˚C'de farklı gaz konsantrasyonlarında gaz algılama ölçümleri yapıldı. Üretilen sensörlerin 20 ppb NO gaz konsantrasyonuna karşı duyarlılık gösterdiği görüldü. Üretilen sensörler içerisinde en yüksek duyarlılık Zn0,90Cu0,10O numunesinde elde edildi. NO gazının varlığında ve yokluğunda empedans analizleri yapıldı. NO gazına maruz kaldığında sensörlerin empedans değerlerinde artış görüldü.