Grafen Tabanlı Alan Etkili Transistörler
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
30.11.2021
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Grafen son zamanlarda üzerinde oldukça çok konuşulan konulardan birisi haline gelmiştir. Keşfedilen ilk 2 boyutlu kristal olması, dünyada elde edilen en ince nesne olması, bilinen en iyi iletken olması gibi özellikleri ile ön plana çıkmaktadır. Malzeme bilimindeki baş döndürücü gelişmelerden birisi olarak nitelendirilen grafen, 'geleceğe yön veren malzeme' olarak adlandırılmaktadır. Gelecekte grafen maddesinin temiz bir enerji ihtimalini yükselttiği bilim insanları tarafından vurgulanmıştır. Grafen kullanılarak üretilen transistörlerin daha az moleküler kusura ve üstün iletkenlik gibi özelliklere sahip olmasından ötürü günümüzde kullanılan transistörlere göre daha çok ön plana çıkmaktadır. GFET'lerdeki kanallar, fotosensing, manyetik algılama ve biyosensing gibi çok çeşitli uygulamalarda yararlanılabilecek benzeri görülmemiş bir hassasiyete sahiptir. Grafen sayesinde hacimsiz, kağıt kadar ince bükülebilen telefonlara, insanlığın elde edebileceği her ısıya dayanıklı zırh, kalkan vb. teknolojisine ve çelikten 300 kat daha sağlam olması nedeniyle, hafif ve daha sağlam hava araçlarına ulaşabileceği öngörülmektedir. Bu çalışmada grafen temelli alan etkili transistör (FET) üretimi gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Bu üretim için gerekli olan tasarımın gerçekleştirilmesi için özgün bir PCB kartı tasarlanmıştır. Ucuzluğun ön planda olması nedeniyle tasarımın baskı devre kartı ˘ üzerinde oluşturulması planlanmıştır. İki boyutlu malzeme olan grafenin üretimi CVD cihazında oluşturulmuştur. Grafenin üretim aşamaları tamamlandıktan sonra PCB üzerine transfer aşaması gerçekleştirilmiştir. Ancak grafen malzemesi PCB kartının yüzeyindeki pürüzlülük nedeniyle düzgün yerleşme ve kontak alma konusunda ciddi problemlere neden olmuştur. Bu problemlerden ötürü cihazın ölçümleri tamamlanmış fakat istenilen elektriksel ölçümlere ulaşılamamıştır. Yapılan bu ucuz yollu kullan-at sensörlerin gelecekte yapılacak olan sensör çalışmalarına alt yapı oluşturması hedeflenmiştir.
Graphene has recently become one of the most talked about topics. It stands out with its features such as being the first 2-dimensional crystal discovered, being the thinnest object ever obtained in the world, and being the best conductor known. Graphene, which is described as one of the dizzying developments in materials science, is called the "material that shapes the future". Scientists have emphasized that graphene raises the possibility of a clean energy in the future. Transistors produced using graphene are more prominent than the transistors used today because they have less molecular defects and features such as superior conductivity. Channels in GFETs have unprecedented sensitivity that can be exploited in a wide variety of applications including photosensing, magnetic sensing and biosensing. Thanks to graphene, phones that can be bent as thin as paper without any volume, armor, shields, etc., that are resistant to every heat that humanity can achieve. It is predicted that it can reach lighter and more robust aircraft due to its technology and 300 times stronger than steel. In this study, the production of graphene-based field-effect transistor (FET) was tried to be realized. A unique PCB board has been designed to realize the design required for this production. The design was planned to be created on the printed circuit board, due to the low cost. The production of graphene, a two-dimensional material, was created in the CVD device. After the production stages of graphene were completed, the transfer stage was carried out on the PCB. However, graphene material caused serious problems in proper placement and contacting due to the roughness of the PCB board's surface. Because of these problems, the measurements of the device were completed, but the desired electrical measurements could not be reached. It is aimed that these inexpensive disposable sensors will form the infrastructure for future sensor studies.
Graphene has recently become one of the most talked about topics. It stands out with its features such as being the first 2-dimensional crystal discovered, being the thinnest object ever obtained in the world, and being the best conductor known. Graphene, which is described as one of the dizzying developments in materials science, is called the "material that shapes the future". Scientists have emphasized that graphene raises the possibility of a clean energy in the future. Transistors produced using graphene are more prominent than the transistors used today because they have less molecular defects and features such as superior conductivity. Channels in GFETs have unprecedented sensitivity that can be exploited in a wide variety of applications including photosensing, magnetic sensing and biosensing. Thanks to graphene, phones that can be bent as thin as paper without any volume, armor, shields, etc., that are resistant to every heat that humanity can achieve. It is predicted that it can reach lighter and more robust aircraft due to its technology and 300 times stronger than steel. In this study, the production of graphene-based field-effect transistor (FET) was tried to be realized. A unique PCB board has been designed to realize the design required for this production. The design was planned to be created on the printed circuit board, due to the low cost. The production of graphene, a two-dimensional material, was created in the CVD device. After the production stages of graphene were completed, the transfer stage was carried out on the PCB. However, graphene material caused serious problems in proper placement and contacting due to the roughness of the PCB board's surface. Because of these problems, the measurements of the device were completed, but the desired electrical measurements could not be reached. It is aimed that these inexpensive disposable sensors will form the infrastructure for future sensor studies.
Açıklama
Yüksek Lisans Tezi
Anahtar Kelimeler
Grafen, Grafen FET, İki boyutlu malzeme, PCB, Graphene, Graphene FET, Two dimensional material
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Akın, M. (2021). Grafen tabanlı alan etkili transistörler. (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Konya.
