Araştırma Makalesi

Germanyum piramit dizisinin etkin yüzey silanizasyonu ve floresan etiketlenmesi: Optimizasyon ve karakterizasyon

Cilt: 13 Sayı: 4 15 Ekim 2024
PDF İndir
EN TR

Efficient surface silanization and fluorescent labelling of germanium pyramid array: Optimization and characterization

Abstract

Nowadays homogeneous germanium (Ge) pyramid arrays are emerging in many application areas such as solar cells, photodetectors and next-generation semiconductor lasers. To enhance the application areas of germanium pyramid surfaces, particularly in chemical and biological sensors, these surfaces need to be modified to rapidly respond to biological molecules. In this work, a simple and cost-effective method was investigated to modify germanium pyramid surfaces with 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), enabling them to be functionalized for interaction with biological molecules. In order to establish the presence of APTES on germanium surfaces, APTES modified surfaces were labeled with fluorescent BODIPY molecules. During the silanization process, the effects of reaction time and reaction temperature were studied for the attachment of APTES on bulk germanium and pyramid array. The products of different reactions were characterized using photoluminescence spectroscopy (PL) and fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM). The optimum reaction time and processing temperature for a reasonably good surface coverage by APTES molecules were determined as 24 hour and 60 0C, respectively. The fluorescence lifetime of BODIPY molecules on pyramids monitored with FLIM microscope was measured as 2.4 ns. APTES treatment can offer a robust and reliable pathway to immobilize various molecules on electronically important semiconductor surfaces and fabricate new optoelectronic devices with high performance.

Keywords

Proje Numarası

114F451 ve 16-M-15

Kaynakça

  1. S. Suresh, Semiconductor Nanomaterials, Methods and Applications: A Review. Nanoscience and Nanotechnology, 3(3), 62, 2013. http://article.sapub.org/10.5923.j.nn.20130303.06.html
  2. M.F. Al-Hakkani, Biogenic copper nanoparticles and their applications: A review. SN Appl. Sci. 2, 505, 2020. https://doi.org/10.1007/s42452-020-2279-1.
  3. S. Zhao, X. Liu, X. Pi and D. Yang, Light-emitting diodes based on colloidal silicon quantum dots. Journal of Semiconductors, 39, 061008, 2018. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/16744926/39/6/061008/meta.
  4. B. Das and S.P. McGinnis, Porous silicon pn junction light emitting diodes. Semiconductor Science and Technology, 14, 988, 1999. https://iopscience.iop.org/ article/10.1088/02681242/14/11/308.
  5. D.H. Shin, J.H. Kim, J.H. Kim, C. W. Jang, S.W. Seo, H.S. Lee, S. Kim and S.H. Choi, Graphene/porous silicon Schottky-junction solar cells. Journal of Alloys and Compounds, 715, 291, 2017. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.05.001.
  6. A.K. Katiyar, A.K. Sinha, S. Manna and S.K. Ray, Fabrication of Si/ZnS radial nanowire heterojunction arrays for white light emitting devices on Si substrates. ACS Applied Materials and Interfaces, 6(17), 15007, 2014. https://doi.org/10.1021/am5028605.
  7. S. Kato, Y. Kurokawa, K. Gotoh and T. Soga, Silicon nanowire heterojunction solar cells with an Al2O3 passivation film fabricated by atomic layer deposition. nanoscale research letters, 14(99), 1, 2019. https://doi.org/10.1186/s11671-019-2930-1
  8. S. Jeong, E.C. Garnett, S. Wang, Z. Yu, S. Fan, M.L. Brongersma, M.D. McGehee and Y. Cui, Hybrid silicon nanocone–polymer solar cells. nano letters, 12(6), 2971, 2012. https://doi.org/10.1021/nl300713x.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Elektronik,Optik ve Manyetik Malzemeler , Malzeme Karekterizasyonu

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

4 Eylül 2024

Yayımlanma Tarihi

15 Ekim 2024

Gönderilme Tarihi

12 Mart 2024

Kabul Tarihi

15 Temmuz 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 1970 Cilt: 13 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA
Açıkgöz, S., Yüngeviş, H., Şahin, A., & Özünal, E. (2024). Germanyum piramit dizisinin etkin yüzey silanizasyonu ve floresan etiketlenmesi: Optimizasyon ve karakterizasyon. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 13(4), 1127-1138. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1449020
AMA
1.Açıkgöz S, Yüngeviş H, Şahin A, Özünal E. Germanyum piramit dizisinin etkin yüzey silanizasyonu ve floresan etiketlenmesi: Optimizasyon ve karakterizasyon. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2024;13(4):1127-1138. doi:10.28948/ngumuh.1449020
Chicago
Açıkgöz, Sabriye, Hasan Yüngeviş, Ayşegül Şahin, ve Emin Özünal. 2024. “Germanyum piramit dizisinin etkin yüzey silanizasyonu ve floresan etiketlenmesi: Optimizasyon ve karakterizasyon”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 13 (4): 1127-38. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1449020.
EndNote
Açıkgöz S, Yüngeviş H, Şahin A, Özünal E (01 Ekim 2024) Germanyum piramit dizisinin etkin yüzey silanizasyonu ve floresan etiketlenmesi: Optimizasyon ve karakterizasyon. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 13 4 1127–1138.
IEEE
[1]S. Açıkgöz, H. Yüngeviş, A. Şahin, ve E. Özünal, “Germanyum piramit dizisinin etkin yüzey silanizasyonu ve floresan etiketlenmesi: Optimizasyon ve karakterizasyon”, NÖHÜ Müh. Bilim. Derg., c. 13, sy 4, ss. 1127–1138, Eki. 2024, doi: 10.28948/ngumuh.1449020.
ISNAD
Açıkgöz, Sabriye - Yüngeviş, Hasan - Şahin, Ayşegül - Özünal, Emin. “Germanyum piramit dizisinin etkin yüzey silanizasyonu ve floresan etiketlenmesi: Optimizasyon ve karakterizasyon”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 13/4 (01 Ekim 2024): 1127-1138. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1449020.
JAMA
1.Açıkgöz S, Yüngeviş H, Şahin A, Özünal E. Germanyum piramit dizisinin etkin yüzey silanizasyonu ve floresan etiketlenmesi: Optimizasyon ve karakterizasyon. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2024;13:1127–1138.
MLA
Açıkgöz, Sabriye, vd. “Germanyum piramit dizisinin etkin yüzey silanizasyonu ve floresan etiketlenmesi: Optimizasyon ve karakterizasyon”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 13, sy 4, Ekim 2024, ss. 1127-38, doi:10.28948/ngumuh.1449020.
Vancouver
1.Sabriye Açıkgöz, Hasan Yüngeviş, Ayşegül Şahin, Emin Özünal. Germanyum piramit dizisinin etkin yüzey silanizasyonu ve floresan etiketlenmesi: Optimizasyon ve karakterizasyon. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 01 Ekim 2024;13(4):1127-38. doi:10.28948/ngumuh.1449020