Katkılı yarı iletken alaşımların yapısal analizlerinin karakterizasyonu

Abstract

Isı enerjisini direkt olarak elektrik enerjisine dönüştürme ya da bunun tersi olan elektrik enerjisini en yüksek verimle soğutma sistemlerinde kullanmak son yılların önemli bir araştırma ve uygulama konusu olmuştur. Bu özelliklere sahip malzemeler termoelektrik malzemeler olarak adlandırılırlar. En iyi termoelektrik malzemeler bizmut tellür bazlı yarıiletkenlerdir. Termoelektrik yarı iletken malzemelerin şu anda bile pek çok kullanımlarına sahip oldukları ve ileride bu malzemelerin daha çok kullanılacağı bilinmektedir. Bu sebeple yarıiletkenlerin elde etme teknikleri üzerine çalışmalar gün geçtikçe artmaktadır ve gündemde olan diğer bir araştırma konusu kulanım alanını genişletecek yüksek performanslı termoelektrik yarıiletkenlerin elde edilmesidir. Nano yapılı malzemelerin kullanımı termoelektrik alanda yeni atılımları başlatmıştır. Boyutlarından dolayı nanomalzemelerin elektronik, manyetik, fotonik, yapısal ve mekanik özellikleri, aynı bileşimdeki hacimsel malzemelere göre daha üstündür. Nano malzemelerin sentezinde, karakterizasyonunda ve kullanımında yeni tekniklerin geliştirilmesi yapılan çalışmaların daha verimli olmasına katkıda bulunmaktadır. Yarı iletken bizmut tellür ve antimon tellür alaşımları, orta sıcaklık termoelektrik dönüşümde ilgi çekici malzemelerdendir. Bu çalışmada kristal büyütme yöntemi ile üretilmiş bizmut tellür ve antimon tellür yarı iletken alaşımları, bileşimleri ve katkı içerikleri bakımından çeşitli enstrümental analiz yöntemleri ile incelenmiş, Te (tellür) ve Nd (neodimyum) katkılarının bu alaşımların mikro yapıları ve yapısal özellikleri üzerine etkileri belirlenmiştir.