dc.contributor.advisor | Bacıoğlu, Akın | |
dc.contributor.author | Türker, Volkan | |
dc.date.accessioned | 2018-12-26T10:42:57Z | |
dc.date.issued | 2018 | |
dc.date.submitted | 2018-09-07 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/5550 | |
dc.description.abstract | Single crystal n-type silicon wafer with (100)-orientation was texturized by using nanosecond pulsed, Ytterbium doped fiber laser with the master oscillator power amplifier architecture (MOPA), operating at the peak wavelength of 1064 nm. All texturing processes were done with the repetition frequency range of 40 – 100 kHz, the scanning speed range of 50 – 2000 mm/s and at the average laser powers of 10, 15 and 20 W. In this study, focused spot size and laser pulse width were not changed.
The normal incidence reflectivity of the samples produced at different laser texturize parameters was measured by using Fourier transform reflection and conventional optical reflection methods. For the electrical measurements, coplanar aluminum contacts were evaporated on the texturized samples. The wavelength dependent absorption coefficient of the samples was measured in Fourier Transform Photoconductivity Spectroscopy (FTPS).
The surface morphologies of texturized samples were observed with scanning electron microscopy (SEM). By using the results, it’s been concluded that, the reflectivity of the single crystal samples can be reduced significantly and the absorption coefficient is increased reasonably by nano-second pulsed fiber laser operating at1064 nm. The results were also discussed under, especially the concept of overlap of the focused laser beam and the scan speed. | tr_TR |
dc.description.tableofcontents | ÖZET i
ABSTRACT iii
TEŞEKKÜR v
ŞEKİLLER DİZİNİ x
TABLOLAR DİZİNİ xiii
SİMGELER VE KISALTMALAR i
1. GİRİŞ 1
2. TEMEL BİLGİLER 4
2.1. Foton Enerji Yoğunluğu 4
2.2. Fotovoltaik 5
2.3. Dokulandırma 9
2.3.1. Dokulandırma Türleri 12
2.3.2. Kuru Gaz Aşındırma Yöntemi 13
2.3.3. Lazer Ablasyon Yöntemi 13
2.4. Lazer Malzeme Etkileşimi 13
2.4.1. Ablasyon 15
2.4.1.1. Atım Süresine Bağlı Lazer Malzeme Etkileşimi 17
2.5. Lazer 18
2.5.1. Atımlı MOPA Mimarili Fiber lazer 18
2.5.2. Lazer Parametreleri 19
2.6. Literatürde Yapılan Dokulandırma Çalışmaları 23
3. DENEYSEL ÖLÇÜM DÜZENEKLERİ VE İŞLEYİŞLERİ 27
3.1. Fourier Dönüşümlü Fotoakım Spektroskopisi (FTPS) Sistemi 27
3.1.1. İnterferogramların Fourier Transformasyonu 28
3.2. FT-Spektrometre Ölçüm Düzeneği 29
3.2.1. Yansıma Ölçümü Kutusu 31
3.2.2. Soğurma Ölçüm Kutusu 33
3.3. Lazer Mimarisi ve Lazer Düzeneği 36
3.4. Maske Tasarımı 41
3.5. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) 43
4. ÖRNEK HAZIRLANIŞI, VERİLER VE TARTIŞMA 45
4.1. Malzeme Hazırlanışı 45
4.1.1. Fiber lazer ile silisyum dilim dokulandırılması 45
4.2. Veriler ve Tartışma 52
4.2.1. FT-Spektrometre Ölçüm Düzeneği ile Elde Edilen Yansıma Verileri 52
4.2.2. FT-Spektrometre Ölçüm Düzeneği ile Elde Edilen Soğurma Katsayısı Verileri 58
4.2.3. Optik Yansıma Deney Düzeneği ile Elde Edilen Yansıma Verileri 62
4.2.4. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) Görüntülerinin Analizi 66
5. SONUÇ 71
KAYNAKLAR 74
ÖZGEÇMİŞ 83 | tr_TR |
dc.language.iso | tur | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Dokulandırma | |
dc.subject | Fiber Lazer | |
dc.subject | Fourier Dönüşümlü Fotoiletkenlik Spektroskopisi | |
dc.subject | FTPS | |
dc.subject | Optik Yansıma | |
dc.subject | Lazerle İşleme | |
dc.subject | Soğurma Katsayısı | |
dc.subject | Fotoiletkenlik | |
dc.title | Nano Saniye Atımlı 1064 Nm Fiber Lazer İle Yüzey Dokulandırmasının Tek Kristal Silisyumun Optik Yansıma Ve Soğurmasına Etkisi | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Yükselteç ile güçlendirilmiş ana salınıcı mimarisine (MOPA- master oscillator power amplifier architecture) sahip, atımlı bir şekilde modüle edilen, 1064 nm merkez dalgaboyunda çalışan bir fiber lazer ile n tipi, (100) kristal yönelimli tek kristal silisyum dilim yüzeyinde dokulandırma işlemleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan dokulandırma işlemleri, 40 – 100 kHz lazer tekrar frekansı aralığında, 10, 15 ve 20 W lazer ortalama güçleri ve 50 – 2000 mm/s tarama hızı aralığında yapılmıştır. Odaklanmış lazer demet çapı ve lazer atım süresi sabit tutulmuştur.
Farklı lazer atım parametreleriyle üretilen örneklerin optik yansıma değerleri Fourier dönüşümlü yansıma ve geleneksel optik yansıma deney teknikleriyle ölçülmüştür. Daha sonra, elektriksel ölçümler için, ısıl buharlaştırma kaplama tekniğiyle, örneklerin yüzeylerine paralel geometriye sahip alüminyum kontaklar atılmış ve Fourier Dönüşümlü Fotoiletkenlik Spektroskopisi (Fourier Transform Photoconductivity Spectroscopy - FTPS) tekniği ile örneklerin dalga boyuna bağlı soğurma katsayıları ölçülmüştür.
Dokulandırılmış örnek yüzeylerinin morfolojileri, Taramalı Elektron Mikroskobu (Scanning Electron Microscope- SEM) ile görüntüleri incelenmiştir. Deneyler sonucunda, lazer parametrelerine bağlı olarak, nanosaniye atımlı 1064 nm fiber lazer ile yüzey dokulandırmasının kristal silisyum yüzeyinden yansımanın önemli ölçüde azalttığı ve soğurma katsayılarını ise belirgin biçimde artırdığı sonucuna ulaşılmıştır. Deneysel sonuçlar, özellikle, odaklanmış lazer demetinin örtüşme oranları ve tarama hızı temelinde tartışılmıştır. | tr_TR |
dc.contributor.department | Temiz Tükenmez Enerjiler | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2018-12-26T10:42:57Z | |