Geri Dön

Rf-sputtering of doped zinc oxides thin films, the effect of low substrate heating deposition

Rf- püskürtmeli katkılanmış çinko oksit ince filmler, düşük alttaş ısıtmalı büyütme etkisi

PDF İndir

  1. Tez No: 450633
  2. Yazar: AMIRA AHMED ABDELMONEAM MOHAMED AHMED
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. AYKUTLU DANA, YRD. DOÇ. NECMİ BIYIKLI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 82

Özet

Çinko oksit (ZnO) 3.4 eV gibi geniş bir bant aralığına sahip olması ile beraber, 1930'lu yıllardan beri elektronik uygulamalar için kullanılmaktadır. Son otuz yıl boyunca ince film teknolojileri, ince film tranzistörler (TFTs), şeffaf iletken elektrotlar (TCEs) ve ince film fotovoltaik güneş hücreleri gibi uygulmalarda daha çok potansiyel vadetmesi sebebiyle, katkılanmış çinko oksit ile daha fazla ilgilenmektedir. Özellikle indiyum ve galyum katkılı çinko oksit (IZO), (GZO), (IGZO) ince filmler dikkate değer elektriksel ve optik özelliklerinden dolayı araştırmacıların daha çok ilgisini çekmekte ve yeni nesil esnek optoelektonik uygulamalar için iyi bir aday olarak göze çarpmaktadır. Bu tez çalışması, ince filmlerde, kaplama parametrelerinin, optik özellikler ve kristallik üzerindeki etkisini incelemektedir. Ayrıca, ince filmlerin, kimyasal bileşimleri, elektriksel ve şekilsel özellikleri oda sıcaklığında ve 200°C alltaş sıcaklığı altında büyütülen filmlerde karşılaştırmalı olarak çalışıldı. Öncelikle, basınç, plasma gücü ve Argon (Ar) gaz akışı gibi kaplama parametreleri farklı değerlerde değiştirilerek, katkılandırılmış ZnO filmler seri olarak RF- püskürtmeli kaplama tenkiği ile kaplandı. Sonrasında seçilmiş bir kaplama reçetesi alttaş sıcaklığı değiştirilerek test edildi. İyi yapışmış, eş dağılımlı, pürüzsüz ve yüksek oranda saydam filmler gözlendi. Literatür IZO ince filmlerin oda sıcaklığında kaplandığında amorf bir yapıya sahip olduğunu sölese de, bu çalışmada oda sıcaklığında kaplanan IZO ince filmlerin kristal bir yapıya sahip olduğunu gösterdi. Sonuçlar, kaplama esnasında alttaşın düşük miktarlarda ısıtılmasının hem IZO hem de GZO ince filmlerde IGZO ince filmlere oranla daha etkili olduğunu gösterdi. Her bir karakterizasyon aşamasının ayrı ayrı bahsedilecek olmasıyla beraber, düşük sıcaklığın, diğer karakterizasyonlara kıyasla; kristallik ve optik özelliklerde daha çok etkili olduğu gözlendi. Kalın filmler (~1 µm), film sertliği (H) ve elastikiyet katsayısını (E) içeren mekanik özelliklerin incelenmesi için büyütüldü.

Özet (Çeviri)

Zinc Oxide (ZnO) has been studied since 1930's as a candidate for the electronic applications, as it possesses a wide bandgap of 3.4 eV. While in the last 3 decades the technology of thin films were more interested in Doped zinc oxide (ZnO) for their promising potential for many applications including thin film transistors (TFTs), transparent conductive electrodes (TCEs), and thin-film photovoltaic solar cells. Mainly Indium doped and Gallium doped-zinc-oxide (IZO), (GZO) and (IGZO) thin films have drawn researchers' attention due to their remarkable electrical, optical properties, making them good candidate for the next generation flexible optoelectronic applications. This thesis work studies the effect of deposition parameters on the crystallinity and optical properties of the thin films. In addition, the chemical composition, electrical and morphological properties of the thin films were studied in a comparative form between room temperature (RT)-grown thin films and those gown with substrate heating at 200 °C. First, a series of doped ZnO thin films were deposited by radio frequency RF-sputtering at (RT), as a function of pressure, plasma power, and argon (Ar) flow. Then a chosen deposition recipe was tested with substrate heating. Well-adhered, uniform, smooth and highly transparent films were observed. Although Literature has shown that IZO thin films exhibit amorphous nature at RT-deposition, in this work it was observed that IZO thin films exhibits crystalline nature at RT. Results indicated that low substrate heating has affected both of IZO and GZO more than it has to IGZO Thin films. The low heat effect was more effective on the crystallinity and optical characteristics of these thin films more than its effect on their other characteristics, as it will be demonstrated as we go over each characteristic. Thicker films of (~1m) were grown in order to evaluate the mechanical properties, including film hardness (H) and Young's Modulus (E).

Benzer Tezler

  1. Tez No

    465251

    Galyum katkılı çinko oksit ince filmlerin karakterizasyonu ve üretim parametrelerinin ince filmlere olan etkilerinin incelenmesi

    Characterization of gallium doped zinc oxide thin films and investigation of the effect of growth parameters on the thin films

    ENVER KAHVECİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Bilim ve TeknolojiHacettepe Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİLİZ BETÜL KAYNAK

  2. Tez No

    573757

    Preparation of PZT and PLZT thin films on different substrates by sol-gel spin coating methods and investigation of their properties

    PZT ve PLZT ince filmlerin farklı altlıklar üzerinde sol-jel spin kaplama yöntemiyle hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi

    MUSTAFA ÇAĞRI BAYIR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Bilim ve TeknolojiGebze Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EBRU MENŞUR ALKOY

  3. Tez No

    463609

    Characterization of molybdenum oxide and magnesium doped zinc oxide charge transport layers deposited by sputtering for heterojunction solar cells

    Heteroeklem güneş hücreleri için saçtırma yöntemi ile büyütülmüş molibden oksit ve magnezyum katkılı çinko oksit yük taşıyıcı tabakaların karakterizasyonu

    GENCE BEKTAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SELÇUK YERCİ

    DOÇ. DR. ALPAN BEK

  4. Tez No

    595635

    Düşük yayıcı kaplama tasarımı, hazırlanması ve karakterizasyonu

    Design, preparation and characterization of low emissivity coating

    MELTEM BABAYİĞİT CİNALİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiHacettepe Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZLEM DUYAR COŞKUN

  5. Tez No

    337218

    ITO, IZO ve AZO ince filmlerinin bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of some physical properties of ITO, IZO and AZO thin films

    SALİHA ELMAS

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ŞADAN KORKMAZ

Geri Dön