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
- Tez No: 322752
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜVEN ÇANKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gaziosmanpaşa Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Çinko oksit (ZnO) yasak band aralığı ~3,3 eV olan ve elektromanyetik spektrumun geniş bir aralığında yüksek geçirgenliğe sahip bir malzemedir. Uygun katkı malzemeleri kullanarak optik, yapısal ve elektriksel özelliklerini iyileştirmek mümkündür. Çinko oksit ucuzluğu, sağlığa zararlı olmaması ve diğer şeffaf iletken malzemelere alternatif olma potansiyelinden dolayı son yıllarda yaygın olarak çalışılmaktadır. Katkılı ve katkısız ZnO filmler farklı metotlarla hazırlanmaktadır. Bunların arasında sol-jel metodu geniş yüzeylere ucuz bir maliyetle kolay uygulanabilirliği ve film kompozisyonunun kontrolünün kolaylığı sebebiyle tercih edilmektedir. Çalışmamızda ince film üretim tekniklerinden biri olan sol-gel döndürerek kaplama(spin coating) tekniği kullanılarak katkısız ve %1, %3, %5, %7 ve %10 Na katkılı ZnO ince filmler elde edilmiştir. Katkısız ve Na katkılı ZnO çözeltileri hazırlanmış ve bu çözeltiler daha sonra önceden temizlenen alttaşlar üzerine tüm yüzeye yayılacak şekilde damlatılıp kaplama işlemine başlanmıştır. Çözeltiler hazırlanırken ZnO kaynağı olarak çinko asetat dihidrat (Zn(CH3COO)2.2H2O) tuzu, Na kaynağı olarak da NaCl tuzu kullanılmıştır. Her bir film için 100°C, 200°C, 300°C, 400°C ve 500°C gibi farklı ara tavlama sıcaklıkları uygulanmıştır. Elde edilen çinko oksit ince filmlerin optik, yapısal ve elektriksel özelliklerinin sol ve katkı konsantrasyonu ve tavlama sıcaklığına bağlı değişimi incelenmiştir. Bu çalışmada, farklı sol konsantrasyonları ve tavlama sıcaklıkları için taşıyıcıdan gelen sodyum difüzyonunun etkisi de analiz edilmiştir. Optik parametreler bir UV-VIS spektrometresi yardımıyla elde edilmiştir. Filmlerin yüzey morfolojisi AFM cihazı ile kristal yapısı da XRD cihazı ile analiz edilmiştir. Elektriksel özdirenç değerleri dört-nokta prob tekniği ile belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Zinc oxide (ZnO) is a semiconducting material with ~3,3 eV band gap and has high transparency in a wide range of electromagnetic spectrum. It is possible to enhance the optical, structural and electrical properties by using appropriate doping materials. Zinc oxide has been studied widely since its inexpensiveness, non-toxicity and being a potentially alternative to other transparent conducting materials. Doped and undoped ZnO films are prepared by various methods. Among them, sol-gel method is preferred since its advantages of easy control of the film composition and easy fabrication of large-area films with low cost. In this study, %1, %3, %5, %7 ve %10 Na doped and undoped ZnO films were prepared by sol-gel spin coating, preferred one of the various thin film production techniques. Spin coating procedure started by applying solution drops over the flat substrates that are cleaned as chemical before the coating. Zinc acetate dihydrate, (Zn(CH3COO)2.2H2O) as precursor and NaCl as Na source were used to prepare solution. For every films, different annealing temperatures as 100 ? C, 200°C, 300°C, 400°C ve 500°C were applied. The effect of sol and dopant concentration and annealing temperature on the optical, structural and electrical properties of zinc oxide thin films were investigated. In this study, the effect of sodium diffusion from the substrate was analyzed for different annealing temperatures. Optical parameters of the films were obtained from an UV-VIS spectrophotometer. The surface morphology and structural characterizations of the films were analyzed by Atomic Force Microscopy (AFM) and X-ray Diffraction(XRD) devices, respectively. Electrical resistivities were determined by four-point probe technique
Benzer Tezler
- Kapalı ortamdaki uçucu organik bileşenlerin fotokatalitik oksidasyon ile giderimi için tio2 bazlı katalizör geliştirme
Başlık çevirisi yok
TUĞÇENAZ ÖFKELİ ŞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK TÜTER
- Optoelektronik uygulamalar için sodyum katkılı SnS2 yarıiletken ince filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of sodium-doped SnS2 semiconductor thin films for optoelectronic applications
DİLANNUR KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiHarran ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Kaynakları Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KERİM KARADAĞ
DR. ESRA ASLAN
- Nadir toprak elementli manganit bileşiklerinde meydana gelen yapısal ve manyetik faz geçişlerinin incelenmesi
Investigation of structure and magnetic phase transitions in rare-earth manganite compounds
CUMHUR GÖKHAN ÜNLÜ
Doktora
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK AKTÜRK
- CaO-XO-CoO (X= Na, Ba, Sr, La) faz diyagramlarının tespiti ve termoelektrik özelliklerinin incelenmesi
Determination of phase diagrams and investigation of thermoelectrical properties in CaO-XO-CoO (X= Na, Ba, Sr, La) systems
ANIL DEMİRKESEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
- Düşük sıcaklıkta bor karbür üretimi ve karakterizasyonu
Low temperature production of boron carbide and its characterization
ERDEM ALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. CANAN CABBAR