Kimyasal Buhar Biriktirme Tekniği Kullanılarak Sentezlenen Grafen Katmanların Optik, Yapısal ve Elektrokimyasal Özelliklerinin İncelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AYBÜKE SENBANİ
Danışman: Özlem Duyar Coşkun
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Son yıllarda yapılan bilimsel ve teknolojik çalışmaların sonucu olarak pek çok üstün özellikleri ile birçok ileri teknolojinin alt yapısında alternatif olarak kullanılabileceği anlaşılan malzemelerden biri de grafendir. Yüksek optik geçirgenliği, mükemmel elektriksel iletkenliği ve mekanik dayanımı nedeni ile grafen katmanlar şeffaf iletken elektrot olarak kullanım için dikkat çekici bir adaydır. Bu nedenle, bu tez çalışması kapsamında, kimyasal buhar biriktirme (KBB) yöntemi ile 1000 °C'de ve plazma destekli kimyasal buhar biriktirme (PDKBB) yöntemi ile 850 °C'de sentezlenen grafen filmlerin optik, elektrokimyasal ve yapısal özellikleri incelenmiştir. Örneklerin çevrimsel voltametri (CV) eğrileri kullanılarak elektrokimyasal süreçler boyunca örnek yüzeyine giren ve çıkan yük miktarları ve kronoamperometri (CA) eğrilerinden de örnek üzerine uygulanan gerilim pulsları boyunca örnek yüzeyine giren ve çıkan yük miktarları hesaplanmıştır. Sentezlenen filmlerin optik geçirgenlikleri % 71 ile % 90 aralığında değiştiği gözlemlenmiştir. G1 nolu örneğin üzerine ±2,5 V uygulanarak elde edilen CV eğrisinden en yüksek giren ve çıkan yük miktarları sırası ile QC = 2138 µC/cm2 ve QA = 2788 µC/cm2 olarak hesaplanmıştır. PDKBB yöntemi ile sentezlenen grafen filmlerin optik geçirgenliklerinin de % 79 ile % 81 aralığında değiştiği gözlemlenmiştir. 50W güç altında sentezlenen P7 nolu örneğin CV eğrilerinden (±2,5V) en yüksek giren ve çıkan yük miktarları ise, QC = 419,20 µC/cm2 ve QA = 674,88 µC/cm2 olarak hesaplanmıştır. Bu tez çalışması kapsamında Hacettepe Üniversitesi Fizik Mühendisliği Bölümü İnce Film Hazırlama ve Karakterizasyon Laboratuvarı'nda PDKBB ve KBB tekniği kullanılarak sentezlenen örneklerin elektrokimyasal süreçler boyunca kararlı olduğu ve uzun çevrimler boyunca özelliklerini çok fazla değiştirmedikleri gözlenmiştir. Bu nedenle söz konusu grafen katmanların elektrokromik uygulamalarda şeffaf iletken tabaka olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.