A PN junction application of renewable carbon derived from tea waste biomass on a silicon substrate

Çay atığı biyokütlesinden türetilen yenilenebilir karbon ile silisyum altlık üzerine PN eklemi uygulaması

Abstract

In this study, carbon-based semiconductor technology was developed from tea waste biomass as a renewable, environmentally friendly and sustainable carbon source instead of fossil-sourced carbon, and a PN hetero-junction was formed with a P-type carbon layer on an N-type silicon substrate. The structure have the traditional diode characteristics, with a reverse saturation current 𝐼𝑠=0.035 µA and ideality factor n=14.08. The large value of the ideality factor is attributed to the large series resistance in the structure. Additionally, it was demonstrated that that tea wastes can be considered as a technological product as a carbon source.

Özet

Bu çalışmada fosil kaynaklı karbon yerine yenilenebilir, çevreci ve sürdürülebilir karbon kaynağı olarak çay atığı biyokütlesinden yarı iletken teknolojisine uygun P-tipi karbon geliştirilmiş ve N-tipi silisyum bir altlık üzerinde PN hetero-eklem uygulaması yapılmıştır. Oluşturulan PN hetero-eklem yapısı diyot karakteristiği göstermiştir. Yapıya ilişkin diyot denkleminin ters doyma akımı 𝐼𝑠=0.035 µA olarak, idealite faktörü ise n = 14.08 olarak hesaplanmıştır. İdealite faktörünün çok büyük çıkması, yapıda seri direncin büyük değerde olmasına bağlı olduğu değerlendirilmiştir. Ayrıca yenilenebilir karbon kaynağı biyokütlenin teknolojik ürünlerin oluşturulmasında kullanılabileceği gösterilmiştir.