ZnO Nanomalzemelerde Oluşan Kusurların Optik, Manyetik ve Elektriksel Özelliklerine Etkisinin İncelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: YUSUF KANDİL
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Adil Güler
Eş Danışman: Cihat Boyraz
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Son yıllardaki teknolojik ilerlemere paralel olarak geçen yüzyılın ikinci yarısı yarı iletken elektronik çağı olarak isimlendirilir. Bu çağda, teknolojik ilerlemere bağlı olarak insanlık, yaşam kalitesi ve gereksinimleri bakımından önemli değişiklikler gerçekleşmiştir. İlk ticari transistörlerden, bu günkü birçok elektronik aygıtlara bilgisayarlar ve elektronik cihazlar, elektrik yüklerinin iletkenlik özelliği temel alınarak tasarlanmıştır. Fakat son senelerde micro-elektronik cihazların geliştirilmesinde aynı çipler bilgiyi hem kullanmak hem de kaydetmek gibi işlevlerde, elektronların spinlerinin karakteristik özelliği daha fazla kullanılmaya başlanmıştır. Daha sonraki senelerde, iletim elektronlarının spini dikkate alınarak yeni elektronik devre elemanları tasarlamak için çalışmalar yoğunlaştı. Bu tür yeni cihazların elektronik devrelerdeki işlevleri üzerine çalıştırmalar başladı. Yarı iletkenlerde 2 düzeyli spin durumlarının enerjileri hemen hemen eşittir. Bu sebeple, manyetik-kaydedici olarak kullan spin serbestlik derecesi yarı iletken cihazlarda uzun süre pek kullanılmadı. Bununla beraber, son yıllarda yarıiletken cihaz teknolojisindeki gelişmeler sayesinde, yarı iletkenlerdeki serbest elektronların spin derecelerinin kontrolü ve bu kontrolün elektronik devre elemanlarında kullanılmasına imkan verdi. Bu sebeple, yarı iletken cihaz teknolojisinde arzu edilen yoğunluk ve hızda bütünleşmiş devreler yapmak için karşılaşılan zorluklar azalmaya başlamadı. Bundan önceki çalışmalarda pek dikkat edilmeyen taşıyıcı yükleri arasındaki değiş-tokuş (exchange) etkileşimleri, bu araştırmalar için dikkate alınmalıdır. Spintronik ile ilgili teknolojik ve bilimsel araştırmalar, yarı iletkenlerdeki spine bağlı etkileşimleri dikkate alan devre elemanlarıyla çalışmamızın kaçınılmaz olduğunu göstermektedir. Yarı iletken-elektronik devrelerin kalitesi, yarı iletkendeki elektronların serbestlik derecesine bağlıdır. Lazer ve transitörlerde kullanılan Si, Ge ve GaAs gibi yarı iletkenlerin başarısı elektron spin bakımından tamamıyla bağımsız ve manyetik olmamalarından kaynaklanır. Bu maddelerin aksine, manyetik özelliğe sahip yarı iletkenler hem manyetik malzemelerin özelliklerine hem de yarı iletkenlerin karakteristik fiziksel özelliklerine sahiptirler. Son zamanlarda, geçiş metali katkılı ZnO, gelecek vaat eden DMS adaylarından biridir. Hem deneysel hem de teorik olarak çok sayıda ilham verici çalışmalar olmasına rağmen, çok sayıda fiziksel özelliği daha fazla araştırılmalıdır. Bu tez çalışmasında yarıiletken Çinko Oksit içerisine Cu-Eu, element çiftleri belirli oranlarda katkılanarak elde edilen saf olmayan kristal yapılardan elde edilen partiküllerin kusurların, yapısal morfolojik ve manyetik alanın etkileri incelendi. Üzerinde çalışma yaptığımız çinko asetat dihadrat (ZnAc) metanolde (MetOH) çözüldükten sonra Cu-Eu, element çiftlerinden farklı oranlarda toplam 6 tane farklı solüyon hazırlandı. 450°C 10 dk, ardından 600°C 30 dk süreyle ısıl işleme tabi tutularak elde edilen kristaller, partikül haline getirilerek bu partikülleri üzerinde oluşan kusurların optik, manyetik ve elektrik sel özelliklerine etkisi incelendi.