Farklı amaçlar için kullanılabilecek n-Tipi silikon kaplı nano gözenekli membranların hazırlanması

Abstract

Homojen ve tekdüze gözenek çapına sahip nano gözenekli anodik aluminyum oksit kalıplar (AAO) kolay üretim tekniği açısından bir çok uygulama alanında geniş yer bulmuştur. AAO kalıplarının yüzeylerininfarklı fonsiyonel gruplar ile modifiye edilmesi, bu yapıların kararlılıklarını arttırdığı gibi uygulamaalanlarını da genişletmektedir. Bu çalışmada, öncelikle düzenli nano kanallara sahip AAO membranlaranodizasyon tekniği ile hazırlanmıştır. Zira, ticari olarak kullanılan AAO membranlarda, düzenli olmayannano kanal yapılarından dolayı uygulama açısından sorunlarla karşılaşılmaktadır. AAO nanogözenekliyapıların potansiyel uygulamalarının arttırılması için yapılar Plazma Destekli Kimyasal Buhar BiriktirmeYöntemi (PECVD) yardımıyla n‐tipi silikon ile kaplanmıştır. AAO membranların n‐tipi silikon ile kaplanmaaşaması öncesinde anodizasyon işlemine maruz bırakılarak düzenli nano kanallar elde edilmiştir.Ardından, PECVD yöntemi ile AAO membran nano‐gözenek yüzeylerinin ve nano kanalların içduvarlanının yaklaşık 40 nm kalınlığında bir n‐tipi silikon tabakası ile kaplanması sağlanmıştır. Bumembranlar AFM, SEM, EDX ve UV‐Görünür bölge absorpsiyon spektroskopisi ile karakterize edilmiştir.Elde edilen membranların 300‐700 nm arasında absorbsiyona sahip olması, mebranların n‐tipi silikon ilekaplandığını ayrıca teyit etmektedir. Elde edilen şeffaf yapıdaki, n‐tipi silikon kaplı membranlar, baştafotovoltaik uygulamalar olmak üzere farklı amaçlara yönelik nano cihaz yapımında kullanılabilir.

Nanoporous anodic aluminum oxide (AAO) with uniform and homogen pore diameters has been foundwide range applications due to easy fabrication processes. Modification of AAO template surface bydifferent functional groups increase the stability of these structures and also their potential utility inmany applications. In this study, firstly the membranes which have regular nano‐channels was preparedby anodization technique. In fact, commercially available AAO membranes with non‐uniform nano‐channel formations poses problems in terms of the applications. In order to improve the potentialapplications of AAO nanoporous structures, the surface of AAO membran was coated with an n‐typesilicon by Plasma‐Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) Method. Before coating of AAOmembranes with n‐type silicon, the regular nanochannels was obtained by exploring to n‐typeanodization process. Then, the AAO nanoporous membrane surface and the inner wall were coatedwith n‐type silicon layer by PECVD method with thickness of ca. 40 nm. These membranes werecharacterized by AFM, SEM, EDX and UV‐Visible absorption spectroscopy. The resulting membranesexhibit the absorption between 300‐700 nm which confirms also that of n‐type membrane is coatedwith silicone. The obtained transparent n‐type silicon‐coated membranes can be used in theconstruction of nano‐devices for different purposes, including photovoltaic applications.