Preparatıon Of Au/(Bi2o3-X:Pva)/4h-Sic Structures By Usıng Dıfferent X Materıals And Investıgatıon Of Electrıcal And Dıelectrıc Propertıes

Farklı nanokompozit arayüzey tabakalı Au/(Bi2O3-x:PVA)/4H-SiC (MPS) (x=Sm, Sn, Mo) yapılar spin-kaplama yöntemi ile üretilmiştir. Hazırlanan yapıların I-V karakteristiklerden elde edilen doygunluk akımı (I0), engel yüksekliği (B0), idealite faktörü (n), seri ve şönt dirençleri (Rs ve Rsh) ve rektifiye oranı (RR) gibi ana elektriksel parametreleri, arayüzey tabakada kullanılan farklı nanomateryale bağlı olarak değişimi incelenmiştir. Tüm yapılar için cheung ve norde fonksiyonlarından elde edilen n,  B0 and Rs değerleri karşılaştırılmıştır. Arayüzey durumlarının enerji dağılım profili (Nss‒(Ec-Ess)); doğru beslem (I‒V), voltaja bağlı bariyer yüksekliği (e(V)) ve idealite faktörü (n(V)) verileri dikkate alınarak elde edilmiştir. Ek olarak, hazırlanan yapıların muhtemel akım iletim mekanizmasını belirlemek için Ln(I)‒Ln(V) eğrileri çizilmiştir. Ayrıca tüm yapıların C‒V ve G/‒V ölçümleri de yapılmıştır. Ters beslem C-2‒V karakteristiklerden Fermi enerji (Ef), bariyer yüksekliği (B0(C-V)), verici atom yoğunluğu (ND) ve eklem tabaka genişliği (WD) hesaplanmıştır. Yüksek-düşük frekans kapasite (CHF-CLF) yönteminden Nss-V eğrileri elde edilerek yapıların arayüzey dudumları incelenmiştir. Bu yöntemle hesaplanan Nss değerleri, 1013 eV-1cm-2 mertebesinde olduğu görülmüştür. Ayrıca tüm örneklerin dielektrik geçirgenliği gerçek ve sanal kısımları (' ve ) dielektrik kayıp katsayısı (Tan ), elektrik mödülü gerçek ve sanal kısımları (M' ve M) ve iletkenlik () hesaplanmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlara göre hem elektriksel hemde dielektrik parametreler katkılanan nanomalzemenin güçlü bir fonksiyonudur. Elde edilen sonuçlara göre, Au/Bi2O3-Sn- PVA/n-SiC örneği diot parametreleri açısından en iyi performans göstermektedir. BilimAu/(Bi2O3-x:PVA)/4H-SiC (MPS) (x= Sm, Sn, Mo) structures with different nanocomposite interface layers were produced by spin-coating method. The main electrical parameters of the prepared structures such as the saturation current (I0), the barrier height (B0), the ideality factor (n), the series and shunt resistance (Rs and Rsh) and the rectified ratio (RR) obtained from the I‒V characteristics. the exchange of these parameters are investigated in relation to different nanomaterials used as a interfacial layer. The n, B0 and Rs values were obtained from cheung and norde functions for all structures and were compared with each other. Energy distribution profile of interface states (Nss vs (Ec-Ess)) were obtained by taking into account the I‒V results, voltage-dependent barrier height (e(V)) and ideality factor (n(V)). In addition, Ln(I)‒Ln(V) curves were plotted to determine the possible current transmission mechanism of the prepared structures. In addition, the Fermi energy level (EF), barrier height (B0(C-V)), density of donor atoms (ND) and the depletion layer width (WD) were calculated from the reverse bias C‒V and G/‒V measurements. The interface states of the sampels were also investigated via Nss-V curves which obtained from the high-low frequency capacitance method (CHF-CLF). The Nss values calculated with this method were found to be in the order of 1013 eV-1cm-2. In addition, the real and imaginary parts of the complex permittivity (' and ) loss tangent (Tan ), the real and imaginary parts of the electric modulus (M' and M) and the conductivity () were obtained by using C‒V and G/‒V measurements. The experimental results showed that, both electrical and dielectric parameters are a powerful function of the doped nanomaterials. These results also showed that the Au/(Bi2O3-Sn:PVA)/4H-SiC sample show the best performans in terms of diode parameters. Scienc

The Fabrication And Characterization Of Polyvinylidene Fluoride Nanocomposite Piezomaterials Doped Graphene, Boron And Rare Earth Elements

Piezoelektrik özelliği olan poliviniliden florür (PVDF) malzemenin; sertlik, termal dayanıklık ve elektriksel özelliğini geliştirmek bu çalışmanın esas amacını oluşturmaktadır. PVDF, elektriksel olarak yalıtkan, yüksek korozyona dirençli, esnek, düşük üretim maliyeti ve zehirsiz olması nedeniyle yeni nesil piezoelektrik malzeme uygulamalarında tercih edilen polimerdir. Ancak piezoelektrik yük sabiti ve sertlik değerlerinin istenilen seviyelerde olmaması bu malzemenin kullanılmasına bazı kısıtlamalar getirmiştir. Bu nedenle yapılan bu çalışmada grafen, bor, seryum ve erbiyum katkı maddesi olarak polimer içine eklenip nanokompozit malzeme üretilmiştir ve elektro-eğirme tekniğini kullanarak tamamen homojen bir yapı elde edilmiştir. Dört kristal fazından oluşan yarı kristal PVDF polimere, grafen katkılaması; bu polimerin polar olmayan α fazından polar β fazına bir geçiş yapmasına neden olmaktadır. Bu β fazı, malzemenin piezoelektrik özelliğinden sorumludur, dolayısıyla grafen katkılaması piezoelektrik özelliğin iyileşmesi ile sonuçlanmaktadır. Bor ve nadir toprak elementlerin malzeme içinde oluşturduğu çapraz bağlar bu malzemenin kristal yapısının güçlenmesine ve mekanik stabilitesinin artmasını sağlar. Dolayısıyla nanokompozit malzemeye grafenin yanısıra birde bor, erbiyum ve seryum eklenmiştir. Farklı kompozisyonlarda hazırlanan örneklerin morfolojik yapısı, kristalizesi, termal ve mekanik stabilitesi incelenmiş ve karakterizasyonu yapılmıştır. Ayrıca katkı maddelerin ilavesinin, örneklerin dielektrik ve piezoelektrik sabiti üzerindeki etkisi de ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar seramik piezoelektrik malzemelere alternatif olabilecek kompozisyonların mümkün olduğunu, ayrıca mevcut özelliklerin daha da geliştirme potansiyeline sahip olduğunu ortaya koymuştur.The main purpose of this study is to improve the hardness, thermal stability and electrical characteristics of piezoelectric polyvinylidene fluoride (PVDF) material. In new generation of piezoelectric material application PVDF material is preferred polymers because of it is electrically insulating, flexible, cost-effective, non-hazardous and has high corrosion resistance. However, lack of the desired levels of piezoelectric charge constant, and hardness introduced some restrictions on the use of this material. Thus, this study try to obtain nanocomposite material by adding graphene, boron, cerium and erbium as additives and by using the electro-spinning technique give a fully homogeneous structure to it. By doping graphene in to PVDF semi-crystalline polymer, which consisting of four crystalline phase, caused to make a transition from non-polar α phase to polar β phase in this polymer. This β-phase is responsible for the piezoelectric properties of the materials. Therefore; graphene doping, result in the improvement of the piezoelectric property. Boron and rare earth elements by making cross-link in polymer leads to strengthen the crystal structure of the material and increased mechanical stability. Therefore; besides graphene, boron, cerium and erbium added to nanocomposite material, too. The morphological structure, crystalline, thermal, and mechanical stabilities of the samples which are prepared in different compositions have been investigated and characterized. Also, the effect of admixtures on the dielectric and piezoelectric constant of samples has been measured. The obtained results showed that, these materials have the potential of being the alternative instead of ceramic piezoelectric materials; in addition, they have potential to develop existing features to better ones

Dielectric properties, electrical modulus and current transport mechanisms of Au/ZnO/n-Si structures

Au/ZnO/n-Si (MIS) structures were fabricated by using the RF sputtering method and their complex dielectric constant (epsilon{*}= epsilon'-j epsilon{''}), electric modulus (M{*}=M' + jM{''}) and electrical conductivity (sigma = sigma(dc) + sigma(ac)) values were investigated as a function of frequency (0.7 kHz-1 MHz) and voltage (- 6 - ( + 6 V)) by capacitance-voltage (C-V) and conductance-voltage (G/omega-V) measurements to get more information on the conduction mechanisms and formation of barrier height between Au and n-Si. The In sigma-Inf plots have two different regions corresponding to low-intermediate and high frequencies. Such behavior of In sigma-Inf plots shows that the existence of two different conduction mechanisms (CMs) at low-intermediate and high frequencies. Moreover, the reverse bias saturation current (I-0), ideally factor (n), barrier height (Phi(B0)) were determined from the forward bias I-V data and they were found as a strong function of temperature. The value of n especially at low temperature is considerably higher than unity. The values of (Phi) over bar (B0) and standard deviation(sigma(s)) were found from the intercept and slope of (Phi) over bar (B0)-q/2kT plots as 0.551 eV and 0.075 V for the region I (80-220 K) and 1.126 eV and 0.053 V for the region II (220-400 K), respectively. The values of (Phi) over bar (B0) and effective Richardson constant (A{*}) were found from slope and intercept of activation energy plots as 0.564 eV and 101.084 Acm(-2) K-2 for the region I and 1.136 eV and 41.87 Acm(-2) K-2 for the region II, respectively. These results confirm that the current-voltage-temperature (I-VT) characteristics of the fabricated Au/ZnO/n-Si SBDs can satisfactorily be explained on the basis of TE theory with double GD of the BHs