Characterization of the production processes and developing of fundamental knowledge on semiconductor nanocrystal based materials

Abstract

TÜBİTAK MAG01.10.2010Italya ve Türkiye Dışişleri Bakanlığı arasında yapılan anlaşma çerçevesinde oluşturulan proje programı ile desteklenen bu projede aşağıda belirtilen konular araştırılımış ve sonuçlar elde edilmiştir. Projede eş-saçtırma yöntemi Si, Ge ve SiGe nanokristallerin SiO2 matris içinde üretilmiştir. Üretilen nanokristaller çeşitli tanı ve analiz teknikleri (Fotolüminesans,TRPL, Raman, FTIR, XPS, I-V ölçümleri) ile incelenmiş ve üretim süreçlerine geri besleme sağlanmıştır. Böylece üretim süreçlerinin optimizasyonu ve bir metodoloji (know-how) oluşturulmuştur. Optik özellikleriyle ilgili Si nanokristallerin oda sıcaklığı, sıcaklık bağımlı fotolüminesansı ve zaman çözümlü fotolüminesansı incelenmiştir. Ayrıca, terbium (Tb) katkılanmış Si nanokristallerin optik özellikleri incelenmistir. Ge-zengin SiGe nanokristallerin yüksek sıcaklıklarda fırınlandığında çekirdek-kabuk yapısının oluşumu gözemlenmiştir. Optiksel özelliklerine gelince fırınlama sıcaklığı, fırınlma süresinin, ve Ge yoğunluğunun etken parametreler olduğu tesbit edilmiştir. Ayrıca, terbium (Tb) içermiyen ve içeren Si nanokristallerden MOS-LED aygıtlar üretilip, incelenmiştir. Si nanokristal içeren yarıiletken dalga kılavuzlarının modellenmesi, üretimi ve karakterizasyonu projede incelenen diger önemli konularıdır. Tanı ve analiz sonuçları, aygıt uygulamalarında kullanılan malzemelerin seçimi için gerekli altyapıyı oluşturulmuştur. Projenin son aşamasında elektronik ve optik açıdan en iyi özelliklere sahip nanokristalleri içeren örneklerin kullanıldığı LED’ ler üretilip bu aygıtların elektronik uygulamalar açısından özellikleri incelenmiştir. Proje başlangıçta önerilen hedeflere büyük ölçüde ulaşılmıştır. Elde edilen sonuçlar yayın ve bildiri olarak yayınlanmış ya da yayınlanmak üzere hazırlanmıştır. Projenin amaçlarından bir tanesi de Türk-İtalyan işbirliğini artırmak ve yeni projeler oluşturmaktır. Bu işbirliğinin bir sonucu olarak 8-10 Aralık 201o tarihinde İstanbul’da büyük bir çalıştay düzenlenmektedir. Ayrıca Italyan cnr ile birlikte bir fp7 projesi hazırlanmaktadır