Geçiş metalleri katkılı zno'nun elektronik özellikleri
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2013
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: HÜSEYİN CENGİZ ÇEKİL
Danışman: Metin Özdemir
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:İletken saydam oksitler, güneş pillerinin ve büyük boyutlu ekranların üretilmesinde kullanılabilecek potansiyel malzemelerdendir. Bu kategorideki ZnO, görünür bölgede saydam olması, yasak enerji aralığının katkılama ile değiştirilebilmesi gibi özellikleri nedeniyle son yıllarda değişik açılardan çok çalışılan bir malzeme olmuştur. Ayrıca ZnO katkılanarak manyetik özellikleri değiştirilebilen bir malzeme olduğundan spintronik uygulamalarında kullanılabilir bir malzeme olmasından dolayı çok ilgi çekmektedir. Bu çalışmada ZnO'nun geçiş metalleri (Cu, Fe, Ni, Co, Mn) ile katkılanması sonucu yasak enerji aralığında, örgü parametrelerinde ve elektron ve boşluk etkin kütlelerinde meydana gelen değişiklikler incelenmiştir. Katkılama oranları deneysel çalışmalarda olduğu gibi düşük tutulmuştur (%1-%10). Yasak enerji aralığında oluşan değişimler Yerel Yoğunluk Yaklaşımı çerçevesinde Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisini kullanan açık kaynak kodlu ABINIT programı ile hesaplanmıştır. Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi yasak enerji aralıklarını hesaplamada yetersiz kaldığı bilinmektedir. Burada önemli olan değişimin hangi yönde olduğunu belirlemek olduğundan, yasak enerji aralığının mutlak değerinden ziyade katkılama ile oluşan değişimi üzerinde durulmuştur. Yukarıda anılan geçiş metalleri ile katkılandığında genel olarak katkılama oranı arttıkça ZnO'nun yasak enerji aralığının azaldığı gözlenmektedir. Etkin kütlenin değeri elde edilen enerji bant yapısı kullanılarak hem elektronlar hem de deşikler için hesaplanmıştır. Etkin kütlelerin değeri ters örgü uzayında seçilen belirli yönlerde hesaplanmıştır. Etkin kütlelerin de genel olarak katkılama oranı ve katkılama malzemesine göre değiştiği gözlenmiştir. Geçiş metalleri ile katkılama sonucu Ni hariç diğerlerinde a parametresi artmış, c parametresinde ise azalma ve artışlar görülmüştür.