ZnO nano parçacık katkılı iletken polimerlerin X-ışını algılanmasında ve detektör geliştirilmesinde kullanılması

Tez Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Nanoteknoloji Ve Biyoteknoloji Enstitüsü, Nanoteknoloji Anabilim Dalı, Türkiye

Tez Danışmanı: Arif Kösemen

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

Bu çalışmada, X-ışını tespiti için organik yarı iletkenler ele alınarak poli(3-heksiltiofen) (P3HT) matrisi içine dahil edilen ZnO nanopartiküllerinin (ZnO NP'ler) potansiyeli incelenmiştir. Yüksek hareketlilik, geniş bant aralığı ve termal kararlılıkları nedeniyle seçilen ZnO NP'ler, sol-jel yöntemiyle sentezlenmiş ve farklı oranlarda (1:0.25, 1:0.5, 1:0.75) P3HT'ye entegre edilerek kompozit katmanlar oluşturulmuştur. Inter-dijital elektrot (IDT) tabanlı IDT/P3HT:ZnO dirençli cihazlar ve diyot tabanlı ITO/ZnO/P3HT/Grafit konfigürasyonlarına sahip cihazlar olmak üzere, iki farklı cihaz mimarisi üretilmiştir. Cihaz yapılarında ZnO NP konsantrasyonunun X-ışını tespit performansı üzerindeki etkisi sistematik bir şekilde değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, artan ZnO NP içeriğinin elektron taşınımını artırdığını ve cihazların X-ışınına duyarlılığını iyileştirdiğini göstermiştir. P3HT oranı (1:0.75) olan ITO/ZnO/P3HT/Grafit cihazı, en yüksek duyarlılığı (0.79 μGy/s) ve en hızlı yanıt sürelerini sergileyerek IDT tabanlı cihazlardan daha iyi performans göstermiştir. Organik yarıiletken cihaz geliştirilmesi konusunda yapılan bu çalışma, ZnO NP ile katkılanmış organik yarı iletkenlerin uygun maliyetli, yüksek hassasiyet ve yüksek performanslı X-ışını dedektörleri için umut verici malzeme adayları olduğunu göstermektedir.