Bor Fosfat ve Vanadyum tabanlı yarıiletken camların fiziksel optik ve termal özelliklerine geçiş metallerinin etkisi


Kılıç G.(Yürütücü), Peker M., İşsever U. G.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2012 - 2014

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • 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.