VANADYUM PENTAOKSİT TEMELLİ OPTİK SENSÖRLERDE NUMUNE KALINLIĞININ VE TAVLAMA SICAKLIĞININ SENSÖR PARAMETRELERİNE ETKİSİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Evren ERDİL

Danışman: Selim Acar

Özet:

Bu çalışmada, Vanadyum pentaoksit (V2O5) hedef malzemesinin kalınlığının ve uygulanan tavlama sıcaklığının optik sensörler üzerindeki etkisi incelendi. Bu kapsamda RF magnetron sıçratma yöntemi ile 2000, 3900 ve 6000 saniye süresince V2O5 hedef malzemesi, n-tipi (100) Si alttaş üzerine kaplandı. Farklı sürelerde yapılan kaplama işlemleri sonucunda, farklı kalınlıklarda ince filmler elde edildi. Kaplama sonrası ince filmlerin her biri sırasıyla 450°C, 500°C ve 550°C de 1 saat boyunca hava ortamında tavlandı. Tavlanan ince filmlerin morfolojik yapısının incelenmesi amacıyla taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri alındı. İnce filmlerin yapısal karakterizasyonu için X-ışını kırınım (XRD) yöntemi kullanılarak kırınım desenleri elde edildi. Yapılan XRD ölçümleri sonucunda V2O5’ in litaratürle uyumlu pik verdiği ve kristal yapıda olduğu gözlendi. SEM görüntülemeleri sonucunda genel olarak tavlama sıcaklığı arttıkça tanelerin daha belirgin hale geldiği gözlendi. Ardından her bir film üzerine DC magnetron sıçratma yöntemi kullanılarak 100 nm altın IDT elektrot kaplanarak sensör aygıtları oluşturuldu. Oluşturulan sensörlere beyaz ışık altında 0 mW/cm2 ile 100 mW/cm2 güç aralığında 20mW/cm2 aralıklarla farklı ışık şiddetlerine bağlı akım-gerilim (I-V) ve akım-zaman (I-t) ölçümleri yapıldı. Üretilen her bir sensörün ışığa karşı duyarlı olduğu tespit edildi. Işığa karşı en yüksek duyarlılık 6000 saniye V2O5 kaplanıp, 450°C’de tavlanarak elde edilen sensörde görüldü. Elde edilen sonuçlara göre, V2O5 ara yüz malzemesinin yapının elektriksel parametrelerini pozitif yönde etkilediği ve bu yapının iyi bir optik sensör olarak kullanılabileceği tespit edildi. 

Anahtar Kelimeler : Vanadyum pentaoksit, optik sensöR