Bor, selenyum ve kurşun katkılı yarıiletken alaşımların üretimi ve yapısal özelliklerinin karakterizasyonu

Abstract

Yarıiletkenler elektronik cihazlarda kullanılan önemli malzemelerden biridir. Güneş pilleri, bilgisayar işlemcileri, cep telefonları, dijital müzik çalarlar, lazerler gibi pek çok ticari ya da bilimsel cihazda kullanılırlar. Günümüzde çevreye daha az zarar veren ve daha verimli olan termoelektrik soğutucular ilgi çeken araştırma konuları arasındadır. Termoelektrik soğutucularda kullanılmak üzere geliştirilen alaşımlarda en çok kullanılan yarıiletken elementler bizmut, tellür, selenyum, antimon gibi elementlerdir. Yarıiletkenlerin iletkenliği genellikle katkı atomlarının etkisi ve alaşımlama ile iyileştirilebilir. Bu yüksek lisans çalışmasında, yarıiletken alaşımların üretiminde katkı malzemesi olarak kullanılan, geniş kullanım alanına sahip bor, selenyum ve kurşun elementleri kullanılmış ve bu katkıların üretilen yarıiletken alaşımların özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda, farklı stokiyometrik oranlarda üretilen Sb2Te3 ve Bi2Te3 alaşım örnekleri ile katkılar kuvars tüplerde vakumlanarak döner tüp fırında devamlı hareketli olarak eritilmiştir. Tüp fırından çıkartılan numuneler kristal büyütme sistemine yerleştirilerek yarıiletken alaşım üretimleri gerçekleştirilmiştir. Sentez sonrası üretilen numunelerin yapısal ve termal analizleri X-Işını Kırınımı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Diferansiyel Termal Analiz-Termogravimetri (DTA-TG) cihazları ile gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, bu yüksek lisans tez çalışması kapsamında [%75 Sb2Te3 + %25 Bi2Te3] ve [%75 Sb2Te3 + %25 Bi2Te3 + %Te] içeren alaşımlar üretilmiş, bu alaşımlara %1, %3 ve %5 oranında B, Se ve Pb katkıları eklenmiş ve yapısal özellikleri araştırılmıştır. Üretilen bu alaşımlar yeni termoelektrik soğutucu çalışmalarında kullanılabilecek, kullanılan katkıların termoelektrik soğutucu verimini ne yönde etkileyeceği araştırılabilecektir.