Döndürerek kaplama yöntemiyle farklı tavlama sıcaklıklarında üretilen ZnO yarıiletken filmlerinin bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi
The investigation of the some physical properties of ZnO semiconductor films produced by spin coating method at different annealing temperatures
- Tez No: 304561
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MEHMET PEKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: ZnO, Döndürerek Kaplama Yöntemi, X-Işını Kırınımı (XRD), Spektroskopik Elipsometre, Optik Özellikler, Alan Emisyon Taramalı Elektron Mikroskobu (FESEM), Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi (EDS), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM), Elektriksel Özellikler, ZnO, Spin Coating Method, Spectroscopic Ellipsometer, X-Ray Diffraction (XRD), Optical Properties, Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), Atomic Force Microscope (AFM), Electrical Properties
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 152
Özet
Bu çalışmada, döndürerek kaplama yöntemiyle, farklı tavlama sıcaklıklarında (450 ?, 500 ? ve 550 ?), cam tabanlar üzerinde ZnO yapısındaki filmler elde edilmiş ve bu filmlerin yapısal, optiksel, yüzeysel ve elektriksel özellikleri incelenmiştir. Tavlanmamış ve 450?, 500?, 550? sıcaklıklarında tavlanmış ZnO filmlerinin kalınlıkları ve bazı optik parametreleri (sönüm katsayısı ve kırılma indisi) spektroskopik elipsometri ile belirlenmiştir. Film kalınlıkları 198-225 nm aralığında değerler almıştır. X ışını kırınım desenlerinden elde edilen tüm tavlanmış filmlerin wurtzite ve polikristal yapıda olduğu belirlenmiştir. Elde edilen bütün filmlerin, optik yöntem kullanılarak, direkt bant geçişli oldukları ve yasak enerji aralığı değerlerinin de, 3,25 - 3,34 eV arasında değiştiği belirlenmiştir. Filmlerin yüzey morfolojisinin analizleri ve elemental analizleri ayrı ayrı Alan Emisyon Taramalı Elektron Mikroskobu (FESEM) ve FESEM'e bağlı bulunan Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi (EDS) tekniği ile gerçekleştirilmiştir. Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ile filmlerin yüzey topografileri ve yüzey pürüzlülükleri incelenmiştir. Bütün filmlerin elektriksel iletim türünün, sıcak-uç yöntemi kullanılarak, n-tipi olduğu belirlenmiştir. Filmlerin iletim mekanizmalarını, elektriksel iletkenlik ve özdirenç değerlerini belirlemek için iki uç metodu kullanılmıştır. ZnO filmlerin iletkenlik değerleri 1,78x10-5 ? 5,21x10-4 (? cm)-1 arasında hesaplanmıştır. Akım voltaj karakteristiklerinden bütün filmlerde ohmik iletim mekanizması saptanmıştır. Yapılan bu incelemeler sonucunda, elde edilen ZnO yapısındaki filmlerin yapısal, optiksel, yüzeysel ve elektriksel özelliklerinin, tavlama sıcaklığına bağlı olarak değiştiği tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this work, ZnO films have been produced by spin coating method at different annealing temperatures (450 ?, 500 ? and 550 ?) on to the glass substrates and structural, optical, surface and electrical properties of these films have been investigated. Thicknesses and some optical parameters (refractive index and extinction coefficient) of as grown and annealed (at 450 ?, 500 ? and 550 ?) ZnO films have been determined by spectroscopic ellipsometer. The thicknesses of the films have been found to be between 198-225 nm. X-ray diffractometer measurements have been showed that all of the annealed ZnO films are polycrystalline with wurtzite structure. All of the films have been determined to have direct band transition by using optical method and the forbidden band gap of the films have been observed to vary between 3.25-3.34 eV. The analyses of surface morphology and elemental analyses of the films have been performed by Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM) and the Energy Dispersive X-ray (EDS) Spectroscopy technique, respectively. Surface topography and surface roughness of the films have been investigated by Atomic Force Microscope (AFM). The type of the electrical conductivity of all the films have been determined to be n-type by using hot-probe method. Two-probe method has been used to determine the conduction mechanisms, electrical conductivity and resistivity values of the films. Conductivity values of ZnO films have been found to be between 1.78x10-5 ? 5.21x10-4 (? cm)-1. The ohmic conduction mechanisms have been observed in the current-voltage characteristics of all the films. Finally, structural, optical, surface and electrical properties of the ZnO films have been determined to vary according to the annealing temperature.
Benzer Tezler
- Synthesis of copper zinc tin sulfide CZT(S,Se) with solution based method and formation and characterization of CZT(S,Se) thin films for photovoltaic application
Solüsyon yöntemiyle CZTS sentezi ve fotovoltaik devreler için CZTS ince film oluşturma ve film özelliklerini inceleme
RIDVAN ERĞUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF ÜLKÜ ARICI
- Machine learning analysis on nanomaterials literature data and knowledge exploration
Makine öğrenimi ile nanomalzeme literatür verisinin analizi ve bilgi keşfi
CUMHUR YILDIRIM
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN
- Sol-jel yöntemiyle elde edilen bor katkılı ZnO ince filmlerin yapısal, optiksel ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
The investigation of structural, optical and electrical properties of bor doped ZnO thin films deposited by sol-gel method
GÖKNİL BABÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziosmanpaşa ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR KÖLEMEN
PROF. DR. GÜVEN ÇANKAYA
- Sol-jel yöntemiyle elde edilen na katkılı ZnO ince filmlerin yapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of structural, electrical and optical properties of na doped ZnO thin films deposited by sol-gel method
DERYA ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziosmanpaşa ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜVEN ÇANKAYA
- Al/P-Si/ZnO:B4C/Al fotodiyotların sol-jel döndürerek kaplama yöntemi ile üretimi, fototepki ve elektriksel özelliklerinin belirlenmesi
Production of Al/P-Si/ZnO:B4C /al photodiodes by sol-gel spin-coating method, determination of photoresponse and electrical properties properties
MAHMUD ALLAVİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Otomotiv MühendisliğiFırat ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURAN GÜRGENÇ