Investigation of some properties of sputtered zno thin film
Zno ınce filmin bazı özelliklerinin araştırması
- Tez No: 360538
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET VARİLCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 66
Özet
Bu tezdeki amacımız film oluşturma anında (insitu) altlık sıcaklığını değiştirerek ZnO ince filmin yapısal ve optik özelliklerini çalışmaktır. Son yılllarda ZnO üzerinde potansiyel uygulamalar arttığından, ZnO'ya ilgi, doğal olarak, artmıştır. ZnO ince filmin elektriksel, optoelektronik ve fotokimyasal özelliklerindeki gelişme onun güneş hücrelerinde[8], ışık geçirgen elektrotlarda ve mavi/UV ışık yayan diyotlarda [9] kullanımının önünü açmıştır. Bu çalışmada, ZnO ince film DC magnetron saçtırma tekniği kullanılarak üretilmiştir. DC saçtırma yöntemi Zn hedef malzeme ve oksijen gazı kullanılarak amorf ve 1-2 mm kalınlığındaki cam üzerinde gerçekleştirildi. Film üretim esnasında altlık sıcaklığı oda sıcaklığından 400°C'a kadar değiştirilerek filmin optik ve yapısal özelliklerinin değişimi incelendi. Üretilen filmlerin kristal yapısı, yüzey morfolojisi ve optik özellikleri X Işını Kırınımmetresi (XRD), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ve UV-Vis Spektrometresi kullanılarak incelendi. XRD ölçümü altlık sıcaklığı oda sıcaklığından 300°C' a kadar olan filmlerin hegzagonal wurtzite yapısında ve (002) c ekseni yönlenmesine sahip olduğunu gösterdi. Ancak, film altlık sıcaklığı 400°C'a ulaştığında film polikristal hale dönüşüp aynı hegzagonal wurtzite yapısında (100), (002), (101), (110) ve (103) yansımalarını gösterdiği görüldü. Üretilen bu filmlerin tane büyüklükleri ve Kristal özellikleri altlık sıcaklığı artışı ile arttığı gözlendi. ZnO filmin optic bant aralığı, altlık sıcaklığı arttarken 3.353 – 3.001 eV arasında azalarak değiştiği bulundu. AFM sonuçları, altlık sıcaklığı artarken filmin yüzey pürüzlüğünün rms değerlerinin daha düzgün bir prüzsüz yüzeye doğru gittiğini gösterdi. UV-Vis spektrometre sonuçları filmin görünür ışık bölgesinde %80 geçirgenlik gösterdiği ve altkık sıcaklığı yükseldikçe geçirgenliğin arttığı bulundu. Sonuç olarak altlık sıcaklığı arttıkça film kalitesi artmakta ve yüzey de önemli ölçüde iyileşmektedir.
Özet (Çeviri)
The aim of this work was the study of sputtered zinc oxide (ZnO) film deposition, how the optical and structural properties of films based on the heated substrates during deposition can be altered. In recent years there has been increased interest in ZnO in terms of its potential applications. The electrical, optoelectronic and photochemical properties of ZnO thin film have resulted in its use for solar cells [8], transparent electrodes and blue/UV light emitting devices [9]. In this work, Zinc-Oxide (ZnO) thin films were deposited using reactive sputtering method. The reactive DC sputtering was performed with a Zinc (Zn) target and oxygen as a reactive gas, on an amorphous glass slides of few millimeters thickness. The effects of the increase in substrate temperature during deposition ranging from RT to 400 °C on the optical and structural properties of ZnO thin films have been studied. The crystalline structure, surface topology, and optical properties of the films were determined using X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM), and UV-Vis Spectrophotometer, respectively. X-ray diffraction measure showed that the films with substrate temperatures from RT – 3000C were single crystalline in nature with (002) c-axis oriented crystallite of hexagonal wurtzite structure. However, as the temperature reached 400 °C the film appears to be polycrystalline with (100), (002), (101), (110) and (103) oriented crystallites of same hexagonal wurtzite structure. Crystalline property and grain size of the films were found to increase as the temperature of the substrate increases. The optical bandgap of the ZnO film were found red shifted in the range of 3.353 – 3.001 eV, as the substrates temperature increased bandgap energy of the films decreased. And according to the images taken by AFM, its shows that root mean square (rms) values of surface roughness for the films were in variation which shows a better smoothness as the temperature increases. And from the UV-Vis spectrophotometer, almost all the film showed transmittance over 80% in the visible light range spectrum, the transmittance decreases with the increase in the temperature. All the results indicate that, as the substrate temperature increases the films photoactive performance found to be increasing decreases with improve in roughness and smoothness on their surface.
Benzer Tezler
- İndolin ve benzotiyadiazol esaslı boyaların güneş hücrelerinde kullanımlarının incelenmesi
Investigation of the uses of indoline andbenzothiadiazole based dyes in sun cells
DİLZAR YILAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiSakarya ÜniversitesiFizikokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP ALİ KUMBASAR
- Investigation of electrical and optical properties of Ag-In-Se based devices
Ag-In-Se tabanlı aygıtların elektiriksel ve optik özelliklerinin tespit edilmesi
MURAT KALELİ
Doktora
İngilizce
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. DR. MEHMET PARLAK
- Investigation of the effects of thickness on the metal-insulator transition in vanadium dioxide nanocrystals, and development of a novel vanadium dioxide Mott field-effect transistor
Vanadyum dioksit nanokristallerinde kalınlığın metal-yalıtkan faz geçişi üzerine etkisinin incelenmesi, ve yeni bir tür vanadyum dioksit Mott alan-etkisi transistörünün geliştirilmesi
MUSTAFA MOHIELDIN FADLELMULA FADLELSEED
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TALİP SERKAN KASIRGA
- Ark PVD yöntemiyle tin kaplanmış kesici takımların karakterizasyonu ve performanslarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
M.CENK TÜRKÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. E. SABRİ KAYALI