Geri Dön

Sol-gel yöntemi ile kaplanan indium oksit (IO) ve indium kalay oksit (ITO) ince filmlerinin mikroyapısal ve optik karakterizasyonu

The Microstructural and optical characterization of indium oxide (IO) and indium tin oxide (ITO) thin films deposited by sol-gel method

  1. Tez No: 134358
  2. Yazar: ERKAN DEMİRCİ
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HASAN M. ASLAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 76

Özet

ÖZET Saydam iletken oksit (TCO) sınıfına giren indium-kalay-oksit (İTO; kalay katkılı 111203) ince filmler, yüksek optik geçirgenlik ve düşük elektriksel direnç özelliği nedeniyle çeşitli opto-eleklronik cihaz üretim teknolojilerinde kullanılmaktadırlar. İTO ince filmlerin optik, mikroyapı ve elektrik özellikleri hazırlama koşullarına oldukça duyarlıdır [Thilakan et al, 2001]. Şimdiye kadar; saydam, iletken İTO filmleri; sıçratma (sputtering), reaktif termal kaplama, kimyasal buhar kaplama (CVD), elektron demet buharlaştırma (EBE), sprey pyrolysis,, lazer ablation ve son zamanlarda daha çok sol-gel yöntemi gibi çeşitli metotlarla hazırlanmaktadır. Bu çalışmada, İTO ince filmlerinin optik özellikleri, mikroyapısı ve morfolojisi incelendi. Atomik yüzde oranlan, 0, 10, 25 Sn-katkılı İTO filmler mikroskop cam altlıklar üzerinde sol-gel spin kaplama yöntemi ile kaplanmışlardır. Başlangıç çözeltisi; aseton-asetik asit içinde, indiumlll nitrat penta hidrat ve aynı çözücü içinde 70°C de kalay(IV) klorür bis(2,4-pentanedionat)' in çözdürülmesiyle hazırlandı. Film ve cam arasındaki tutunabilirliği sağlamak için etilen glikol ilave edildi. Isıl işlem öncesi düzgün ve homojen öncü filmler elde etmek için spin kaplama işlemi uygulandı. Kaplanan filmler hava ortamında 400-600°C arasında tavlandı. İTO filmlerin mikroyapısal özellikleri X-ışını kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM), optik özellikleri de UV-VIS fotospektrometresi ile incelemiştir. XRD analizlerinde yalnız In203 kübik bixbyte yapısı gözlendi. Farklı hazırlama koşullarında örgü parametresi değeri a=1.01 l±0.030nm elde edildi. X-ışını kınımı paterninde en şiddetli pik düzleminin (222) olduğunu görüldü. Elde edilen tüm ince filmler için optik bant aralığı >3.7eV bulundu. Filmlerin optik geçirgenliğinin, görünür ışık dalga boyu aralığında % 85' den daha fazla olduğu gözlendi.

Özet (Çeviri)

-' * 'i '( ıf' u., «, SUMMARY 1,\ 'X * -- lndium-tin-oxide (İTO; Sn doped I112O3) is a well-known transparent conducting oxide (TCO) thin film, used in various opto-electronic device fabrication technologies due to its high optical transmittance and low electrical resistivity. The optical and electrical properties of ITO films shows high sensitivity to preparation conditions [Thilakan et al, 2001]. So far transparent and conductive ITO films have been fabricated by a variety of methods, such as sputtering, reactive thermal deposition, chemical vapour deposition, electron beam evaporation, spray pyrolysis, laser ablation, and more recently by a sol-gel process. In this study, the optical properties, structure and morphology of ITO thin films were investigated. 0 at.%, 10 at.%, 25 at.% Sn-doped ITO films have been deposited on microscope glass substrate by sol-gel spin coating process. The starting solution was prepared by mixing indiumlll nitrate pentahidrate dissolved in acetic acid- acetone; and tin (IV) chloride bis(2,4-pentanedionat) dissolved in the same solvent at 70°C. Ethylene glycol was applied to strengthen the adhesion between the films and the glass substrates. Spin coating process was applied to supply the homogeneity of precursor films prior to heat treatment. The deposited films were annealed 400- 600°C in air atmosphere. The characteristics of ITO films were investigated by XRD, SEM, and UV-VIS scanning spectrophotometer techniques. XRD was used in order to determine the formation of In203 cubic bixbyte phase. With using different sample preparation conditions, lattice parameter value was gained as a=1.011±0.030nm. X-ray diffraction observations indicated that (222) was the strongest peak. The optical band gaps for the films were found to be > 3.7 eV. The transmission of these films was greater than 85 % in the visible wavelength range.

Benzer Tezler

  1. Role of growth parameters on electrochromic behavior of tungsten oxide thin films grown by RF magnetron sputtering

    Büyütme parametrelerinin RF magnetron sıçratma ile büyütülmüş tungsten oksitin elektrokromik davranışına etkisi

    DUYGU NUHOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ESRA ÖZKAN ZAYİM

  2. Synthesis of ZnO and Si nanowires for the fabrication of 3rd generation solar cells

    Üçüncü nesil güneş pillerinin üretimi için ZnO ve Si nanotellerin sentezlenmesi

    ELİF PEKSU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN KARAAĞAÇ

  3. Growth and characterization of sol-gel derived Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) thin-films and beta irradiation effect

    Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) ince filmlerin sol-jel tekniğiyle büyütülmesi, karakterizasyonu ve beta ışınlarının etkisinin incelenmesi

    ŞENGÜL AKYOL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

    PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN

  4. Güneş pillerinin cigs soğurucu tabakasının radyasyon karşısındaki davranışı

    Behavior of cigs absorber layer of solar cells against to radiation

    UTKU CANCİ MATUR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN