Saydam iletken elektrot olarak grafen, sentez ve karakterizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MERYEM BOZKAYA

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hakan Ateş

Eş Danışman: Recep Zan

Özet:

Bu çalışmada kimyasal buhar biriktirme yöntemi ile nikel alt-taş üzerinde sentezlenen grafenin saydam iletken elektrot olarak kullanımını incelemek amacıyla ışık geçirgenliği ve tabaka direnci incelenmiştir. İlk olarak nikel alt-taş beşer dakika boyunca sırasıyla aseton, deiyonize su ve isopropil alkolde bekletilerek temizlenmiş, daha sonra ise kaliteli grafen sentezini sağlamak amacıyla herhangi bir organik kalıntının kalmadığından emin olmak için plazma temizliği yapılmıştır. Plazma temizliğinin ardından iki fırınlı kimyasal buhar biriktirme cihazına nikel alt-taş yerleştirilerek sistem vakuma alınmıştır. Daha sonra, alt-taş 60 dak. ısıtma işlemine tabi tutulmuştur. Isıtma işleminden sonra 30 dak. tavlama işlemi başlatılmış ve hemen ardından 20 dak. büyütme işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu işlemler boyunca 20 sccm Argon gazı ve 80 sccm Hidrojen gazı sisteme verilmiştir. Büyütme işlemi esnasında kullanılan öncül olarak metan gazı kullanılmıştır. Saydam iletken elektrot olarak en uygun olabilecek grafen sentezi için beş farklı büyütme sürecinde farklı değerlerde sisteme verilmiştir. Bu değerler 100 sccm'den 20 sccm'e 20 sccm aralıklarla değiştirilmiştir. Sentezlenen beş farklı numune seti öncelikle Raman spektroskopisinde incelenmiş olup, 20 sccm metan gazı değerinde sentezlenen grafenin tek katmanlı olduğu gözlenmiştir. Saydam iletken elektrot olarak grafenin tabaka direnci ve ışık geçirgenliği temassız tabaka direnci ölçüm cihazında ölçülmüş olup, tek tabakalı grafenin ışık geçirgenliği %96,10 olarak bulunmuştur.