Poli(4,4’-diamino-difenil sülfon) bileşiğinin sentezi, ince filmlerinin hazırlanması ve diyod uygulaması

Demir R., Kaya İ., Çulhaoğlu S.

Ases II. International Bandırma Scientific Studies Conference, Balıkesir, Türkiye, 15 - 17 Mart 2024, ss.498-507

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Balıkesir
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.498-507
  • Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmanın amacı, temel elektronik devre elemanı olan diyotun üretilmesidir. Yapılan bu çalışmada, poli(4,4’-diamino-difenil sülfon) bileşiği alkali ortamda oksidant olarak %6-14 sulu NaOCl çözeltisi kullanılarak sentezlendi. Elde edilen bileşiğin yapı aydınlatması için değişik spektral yöntemler kullanıldı. N-tipi yarıiletken olan kadmiyum sülfür (CdS) ve P-tipi yarıiletken olan poli(4,4'-diamino-difenil sülfon) bileşiğinin filmlerinden bir diyot oluşturuldu. Öncelikle spin-coating yöntemiyle ITO (Indium Tin Oxide) kaplı 76 x 26 x 1 mm3 boyutlarında cam alt taban üzerine poli(4,4'-diamino-difenil sülfon) bileşiğinin ince filmi üretildi. Daha sonra, üretilen bu film üzerine, kimyasal depolama yöntemiyle (KDY) CdS filmi kaplandı. CdS film inorganik, poli(4,4'-diamino-difenil sülfon) ise organik malzemelerdir. Daha sonra optiksel ve elektriksel karakterizasyonları incelendi. Bunun için üretilen PN Junction aygıtın yapı aydınlatılması için UV analizi ve iletkenlik ölçümleri oda sıcaklığında (25 °C) alındı. UV–Vis ölçümlerine göre metal atomlarının d→d* geçişleri absorpsiyon spektrumunda 480 ile 550 nm dalga boyları arasında gözlendi. Ayrıca bu ölçümlere göre Tauc metodu ile poli(4,4'-diamino-difenil sülfon) yarıiletken için yasak enerji aralığını 4,00 eV olarak hesaplandı. Akım-Gerilim (I-V) ölçümleri Keithley 2400 Kaynak Ölçer ile iki nokta prob tekniği kullanılarak gerçekleştirildi. Keithley 2400 Kaynak Ölçere bağlı özel bir bilgisayar yazılımı kullanılarak uygulanan gerilime karşı akım değerleri kaydedildi. Akım-Gerilim ölçümü sonucu elde edilen IV ve Doğrultma Faktörü (RF) grafik okumalarından üretilen hetero eklem yapısında diyot özelliği olduğu gözlendi. En yüksek RF değeri 1,80 Volt’ta 1,96 x 103 olarak hesaplandı. Akım-Gerilim ölçüm sonuçlarına göre 1,4 Volt değerinde PN diyodunun eşik gerilim değeri olduğu gözlendi.

The aim of this study is to produce the diode, which is the basic electronic circuit element. In this study, poly(4,4'-diamino-diphenyl sulfone) compound was synthesized using NaOCl as oxidant in alkaline environment. Different spectral methods were used to elucidate the structure of the resulting compound. A diode was created from films of cadmium sulfide (CdS), an N-type semiconductor, and poly(4,4'-diamino-diphenyl sulfone), a P-type semiconductor. First of all, a thin film of poly(4,4'-diamino-diphenyl sulfone) compound was produced on a 76 x 26 x 1 mm3 glass substrate coated with Indium Tin Oxide (ITO) by spin-coating method. Then, CdS film was coated on this produced film by chemical deposition method (CBD). CdS film is inorganic and poly(4,4'-diamino-diphenyl sulfone) is organic materials. Then, their optical and electrical characterizations were examined. For this purpose, UV analysis and conductivity measurements were taken at room temperature (25 0C) to elucidate the structure of the PN Junction device produced. According to UV–Vis measurements, d→d* transitions of metal atoms were observed in the absorption spectrum between 480 and 550 nm wavelengths. Current-Voltage (I-V) measurements were performed using the two-point probe technique on the Keithley 2400 Sourcemeter. Additionally, according to these measurements, we calculated the optical band gap for poly(4,4'-diamino-diphenyl sulfone) using the Tauc method as 4.00 eV. Current values against the applied voltage were recorded using a special computer software connected to the Keithley 2400 Sourcemeter. It has been observed that the heterojunction structure produced from the IV and Rectification Factor (RF) graphic readings obtained as a result of the Current-Voltage measurement has a diode feature. The highest RF value was calculated as 1.96 x 103 at 1.80 Volts. According to the Current-Voltage measurement results, it was seen that the threshold voltage value of the PN diode was 1.4 Volt.