Metal-Gözenekli Silisyum Direk Hidrojen Pili Üretim Parametrelerinin Geliştirilmesi

Çiğdem Oruç; Sevinç Güler; Hüseyin Murat Luş

doi:10.29109/gujsc.383081

Metal-Gözenekli Silisyum Direk Hidrojen Pili Üretim Parametrelerinin Geliştirilmesi

Öz

Gözenekli silisyum (GS) üretim yöntemi olan, elektrokimyasal aşındırma (anadizasyon) koşullarının, Metal-Gözenekli Silisyum Direk Hidrojen Pili (Metal-GS-DHP) elektriksel parametrelerine etkisi oldukça yüksektir. Bu çalışmada 4 temel anodizasyon koşuluyla (zaman, akım yoğunluğu, hidroflorikasit:su oranı ve Işık), n tipi, (111) yönelimli, tek kristal silisyum kullanılarak GS üretilmiştir. Anodizasyon zamanı 5-100 dakika, akım yoğunluğu 5-75 mA/cm², HF:deiyonize H₂O oranı 1:1- 1:11 ve ışık şiddeti 1000-7000 lüx aralıklarında uygulanmıştır .En iyi anodizasyon zamanı 40 dakika ve buna karşılık gelen Metal-GS-DHP elektriksel pil parametreleri, Voc= 590 mV Isc=30 mA’dir. En iyi akım yoğunluğu 20 mA/cm²ve buna karşılık gelen Metal-GS-DHP elektriksel pil parametreleri, Voc= 700 mV, Isc=15 mA’dir. En iyi HF:H₂O oranı 1:3ve buna karşılık gelen Metal-GS-DHP elektriksel pil parametreleri, Voc= 420 mV, Isc=10 mA’dir. En iyi ışık şiddeti 4000 lüxve buna karşılık gelen Metal-GS-DHP elektriksel pil parametreleri, Voc= 540 mV Isc=18 mA’dir. Deney sonuçlarından anlaşılacağı üzere Metal-GS-DHP elektriksel pil parametreleri anodizasyon koşullarına direk bağlıdır.

Anahtar Kelimeler

Gözenekli Silisyum,Anodizasyon Koşulları

References

[1] A. Uhlir, Electrolytic Shaping of Germanium and Silicon. Bell System Tech. J. 35: (1956) 33-347.
[2] L.T. Canham, Quantum Wire Array Fabrication by Electrochemical and Chemical Dissolution of Wafers. Appl. Phys. Lett. 57:10 (1990) 1046-1048.
[3] R.L. Smith, S.D. Collins, Porous Silicon Formaton Mechanisms. Journal Appl. Phys. 71:R (1992) 1-21.
[4] A. Faucaran, F. Paskal-Delnnoy, A. Giani, A. Sackda, P. Combette, A. Boyer, Porous Silicon Layers Used for Gas Sensor Applications. Thin Solid Films. 297: (1997) 317-320.
[5] L.A. Balagurov, S.C. Bayliss, A.F. Orlov, E.A. Petrova, B. Unal, D.G. Yarkin, Electrical Properties of Metal/Porous Silicon/p-Si Structures Whit Thin Porous Silicon Layer., Journal of Appl. Phys. 90:8 (2001) 4184-4190.
[6] D. G. Yarkin, (2003), Impedance of Humidity Sensitive Metal/Porous Silicon/n-Si Structures. Sensors and Actuators B. 107: (2003)1-6.
[7] T.D. Dzhafarov, C. Oruc, ve S. Aydin, Humidity-Voltaic Characteristics of Au Porous Silicon Interfaces. J. Phys. D: Appl. Phys. 37, 3: (2004) 404-408.
[8] D. B. Dimitrov, Current-Voltage Characteristics of Porous-Silicon Layers. Physical Review B. 51,3: (1995) 1562-1566.

[9] P.M.Z. Hasan, V.K. Sajith, M. Shahnawaze Ansari, J. Iqbal, A. Alshahrie, Influence of HF Concantration of Current Density of Characteristic Morphological Features of Mezoporous Silicon. Micropororus And Mezoporous Materials. 249: (2017) 176-190.
[10] M. Das, P. Nath, D. Sarkar, Influence of Etching Current Density on Microstructural Optical and Electrical Properties of Porous Silicon (PS):n-Si Heterostructure. Superlattices and Microstuctures. 90: (2016) 77-86.
[11] M. Ramesh, H.S. Nagaraja, Effect of Current Density on Morphological Structural and Optical Properties of Porous Silicon. Materials Today Chemistry. 3: (2017) 10-14.
[12] F. S. Gill, V. Panvar, H. Gupta, G. S. Kalra, S. Chawla, R. Kumar, R. M. Mehra, Study of Growth Dot and Column inPorous Silicon Samples of Various Thicnesses Prepared at a Costant Current Density. Physica E. 73: (2015) 110-115.
[13] M. Ramesh, H.S. Nagaraja, The Effect of Ethcing Time on Structural Properties of Porous Siliconat The Room Temperature. Material Today: Proseeding. 3: (2016) 2085-2090.
[14] A.S. Khaldun, O. Khalid, Z. Hassan, The Effect of Ethcing Time of Porous Silicon Solar Cell Performance. Superlattices and Microstuctures. 50: (2011) 647-658.
[15] T. D. Dzhafarov, B. Can Omur, C. Oruc. Z.A. Allahverdiev, Hydrojen Sensing Characteristics of Cu-PS-Si Structures. J. Phys. D: Appl. Phys. 35: (2002) 3122-3126.
[16] C. Oruc, S. Guler, Effect of Au, Ag and Cu Thin Films’ Thickness on The Electrical Parameters of Metal-Porous Silicon Direct Hydrogen Fuel Cell. International Journal of Hydrogen Energy. 39: (2014) 20183-20189.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Metrology, Applied and Industrial Physics

Journal Section

Research Article

Authors

Çiğdem Oruç ^*
Türkiye

Sevinç Güler This is me

Hüseyin Murat Luş This is me

Publication Date

September 30, 2018

Submission Date

January 24, 2018

Acceptance Date

May 29, 2018

Published in Issue

Year 2018 Volume: 6 Number: 3

DOI

https://doi.org/10.29109/gujsc.383081

IZ

https://izlik.org/JA22WK84MA

Cite

RIS / Bibtex

APA

Oruç, Ç., Güler, S., & Luş, H. M. (2018). Metal-Gözenekli Silisyum Direk Hidrojen Pili Üretim Parametrelerinin Geliştirilmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 6(3), 544-557. https://doi.org/10.29109/gujsc.383081

Cited By

Negatif elektrik yükü taşıyan E. faecalis bakterilerinin elektrik alan etkisi ile farklı gözenekli boyutlarda üretilen GS/Si yapılara yaklaştırılması sonucu iletkenlik ve kapasitans değişimleri

Deu Muhendislik Fakultesi Fen ve Muhendislik

https://doi.org/10.21205/deufmd.2022247024