Gözenekli silikon taşıyıcılar üzerinde ZnO nanoyapıların büyütülmesi ve karakterizasyonu ; Growth and characterization of ZnO nanostructures on porous silicon substrate

Metal oksit yarıiletkenler optiksel ve elektriksel özelliklerinden dolayı optoelektronik ve sensör uygulamaları için oldukça dikkat çekicidir. Çinko oksit (ZnO), direk bant aralıklı würtzite tipi ve II-VI grubu bir bileşik yarı iletken malzemedir. Oda sıcaklığında ZnO, yaklaşık 3.37 eV’luk bant aralık enerjisine ve 60 meV’luk eksiton bağlama enerjisine sahiptir. ZnO nanoyapıları üretmek için termal buharlaştırma, sol-gel, kimyasal buhar birikimi, kimyasal banyo, elektrokimyasal birikim(elektrodepozisyon) gibi fiziksel ve kimyasal birçok yöntem vardır. Bilindiği gibi yarıiletken bir madde olan silisyum (Si) elementi, maliyetinin düşük olması ve doğada oksijenden sonra en çok bulunan element olması nedeniyle uygulamalarda büyük ilgi görmektedir. Bir yarıiletkenin direkt (doğrudan) ya da indirekt (dolaylı) band aralığına sahip olması optik özelliklerini belirler ve optoelektronik uygulamalar için kullanılıp kullanılamayacağı hakkında bilgi verir. Si indirekt (dolaylı) band yapısına sahip olduğu ve ışıma olayı görülmediği için optoelektronik uygulamalarda tercih edilmez ancak uygun çözeltiler kullanılarak Si elektrokimyasal olarak aşındırılması (anodizasyon) sonucu elde edilen gözenekli silisyum (PSi) yapılarda ışıma olayının gözlenmesi bu yapıların diyot ve sensör davranışlarının mümkün olabileceğini göstermektedir. Ayrıca gözenekli silikon taşıyıcılar kuvvetli absorbabilitesi, yüksek direnci ve geniş yüzey alanı sebebiyle üzerlerinde ZnO nanoyapıların birikimi için oldukça uygundur. Bu tez çalışmasının ilk amacı, anodizasyon sonrası elde edilen gözenekli silikon taşıyıcılar üzerinde elektrodepozisyon yöntemi kullanılarak ZnO nanoyapılar elde etmektir. Çalışmanın diğer amacı çözelti sıcaklığı, akım yoğunluğu ve depozisyon süresi parametrelerinin ayrı ayrı değiştirilmesiyle üretilen ZnO/PSi nanoyapıların yapısal ve optiksel karakterizasyonlarının XRD, SEM, Fotolüminesans (PL) ve Raman spektroskopisi ile sistematik olarak incelenmesidir. Böylece nanoyapıların karakterizasyon sonuçları ve farklı depozisyon ...