Bor Fosfat ve Vanadyum Tabanlı Yarıiletken Camların Fiziksel, Optik ve Termal Özelliklerine Geçiş Metallerinin Etkisi

KILIÇ G. (Yürütücü), İŞSEVER U. G., PEKER M.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2012 - 2014

Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
Başlama Tarihi: Eylül 2012
Bitiş Tarihi: Eylül 2014

Proje Özeti

Bu çalışmada amorf yarıiletken karakteri sergileyecek cam numunelerin araştırması yapılarak bazı fiziksel, yapısal, optik, elektriksel ve termal özellikleri belirlenmiştir.

%50V2O5.%50P2O5 ikili cam sistemi, %(100-x)(%50V2O5.%50P2O5).%(x)B2O3 üçlü cam sistemi, %46V2O5.%46P2O5.%(8-w)B2O3:%(w)GMO (GMO: Geçiş Metal Oksit, w = 0 - 8) dörtlü cam sistemi oluşturulan numunelerin genel yapılarıdır. Yüksek sıcaklıkta eritme ve tavlama yöntemiyle oluşturulan bu numunelerin tamamının elektromagnetik spektrumun görünür bölgesini absorbe ettiği, %40 civarındaki geçirgenliğin kızılötesi bölgede başladığı gözlemlenmiştir. Geçirgenlik, numunelerin bileşimine göre küçük değişimler sergilemiştir. 2,81 - 3,011 gcm-3 arasında yoğunluk değerlerine sahip bu numunelerin tümü kristallikten uzak, amorf yapıda ve homojendir. Amorf yarıiletken olan bu numunelere ait indirekt optik bant aralığının 0,5401 eV (VPB4) – 0,6031 eV (VPB2A6), direkt bant aralığının 0,6697 eV (VPCu8) – 0,7168 eV (VPB6Z2) ve Urbach enerjisinin (E) 0,1159 eV (VPB2Cu8) – 0,1326 eV (VPA8) arasında değiştiği bulunmuştur. Numunelerin elektriksel özdirenci 4.103 cm (VPCd8) – 1,7.104 cm (VPB4Cu4) aralığında değişmektedir. Termal incelemelerden elde edilen sonuç ise ısı kapasitesinin en küçük değerinin 600,79 Jkg-1K -1 ile VPCd8 numunesine, en büyük değerinin 646,012 Jkg-1K -1 ile VPB8 numunesine, termal iletkenliğin en küçük değerinin 0,888 Wm-1K -1 ile VPB2A6 numunesine, en büyük değerin ise 0,936 Wm-1K -1 değeri ile VPB2Cu6 numunesine ait olduğudur. Sonuç olarak hava ve suda bozunmaya karşı dirençli, yarıiletken absorblayıcı tabaka olarak kullanılabilecek yeni materyaller bu projede başarıyla üretilmiş ve karakterizasyonu yapılmıştır.