Synthesis and investigation of pure and Sn-dopped ZnO semiconductor
Katkısız ve Sn katkılı ZnO yarı iletkenlerin sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 475218
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MURAT KALELİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Çinko oksit, ultrasonik sprey piroliz, ince film, kalay katkılama 2017, 109 sayfa, Zinc oxide, ultrasonic spray pyrolysis, thin film, Sn doping 2017, 109 pages
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Nanoyapılı ZnO ince filmler 325 C'lik bir alt katman sıcaklı˘gında ultrasonik sprey piroliz yöntemi ve çinko asetat dihidrat öncü çözeltisi kullanılarak cam yüzeyler üzerine kaplandı. ZnO ve Sn katkılı ZnO ince filmlerin yapısal, topografik ve optik özelliklerine tavlama sıcaklı˘gının etkisi XRD, AFM, UV-vis sistemleri ile incelendi. ZnO / Sn- ZnO ince filmleri 350 C, 400 C, 450 C ve 500 C'de tavlandı. XRD sonuçları, tavlama sıcaklı˘gının artmasıyla kristal boyutunun ve tepe yo˘gunlu˘gunun arttı˘gını ve tüm filmlerin (100) yönelimini tercih eden hexagonal yapıda oldu˘gunu göstermi¸stir. Filmlerin morfolojileri ve mikroyapıları SEM kullanılarak karakterize edildi. SEM görüntülerinin XRD sonuçları ile uyumlu oldu˘gu bulundu. Nanopartiküller homojen olarak da˘gıtıldı ve film kalınlı˘gının yakla¸sık 738 nm oldu˘gu bulundu. Doku boyutlarının tavlama sıcaklı˘gı arttıkça büyüdü˘gü görüldü. Geçirgenlik ve so˘gurma spektrumu, 200 - 1100 nm dalga boyu aralı˘gında alındı ve gerçek ve sanal dielektrik, optik iletkenlik katsayıları, geçirgenlik ve so˘gurma spektrumu kullanılarak teorik olarak hesaplandı. 400 C tavlamada so˘gurma de˘gerleri di˘ger tavlama sıcaklık de˘gerlerine göre farklı davranı¸slar gösterdi. Bant aralı˘gı tavlama ile 3.19 eV'den 3.35 eV'ye yükseldi. Daha sonra kalay katkılı ZnO filmler benzer ¸sekilde hazırlandı ve optik, topografik ve yapısal özellikleri ara¸stırıldı. Tavlama sıcaklı˘gının artması ile birlikte XRD grafiklerinin pik ¸siddetinin arttı˘gı ve tüm filmlerin wormit altıgen yapıda oldu˘gu görüldü. Kalay ile ilgili pikler kalay katkılamanın ba¸sarılı oldu˘gunu söyler. Bütün filmler (101) yönelimini tercih ettiler. SEM görüntülerinin XRD grafikleriyle uyumlu oldu˘gu bulundu. Nanoparçacıklar e¸sit da˘gıldı˘gı ve film kalınlı˘gının 3916 nm oldu˘gu görüldü. Tavlama sıcaklı˘gı ile birlikte doku boyutlarının arttı˘gı görülmü¸stür. ˙Iletim ve so˘gurma spektrumu, 200 - 1100 nm dalga boyu aralı˘gında alındı ve gerçek ve sanal dielektrik, optik iletkenlik katsayıları so˘gurma spektrumuna ba˘glı olarak teorik olarak hesaplandı. 400 C tavlanmı¸s filmler için so˘gurma sonuçları di˘ger tavlama sıcaklıklarına kıyasla farklı davranı¸s gösterdi. Ayrıca bant aralı˘gının 3.2 eV'de neredeyse sabit oldu˘gunu belirlendi.
Özet (Çeviri)
Nanostructured ZnO thin films were coated on the glass substrates by using ultrasonic spray pyrolysis method and zinc acetate dihydrate precursor solution at a substrate temperature of 325 C. The annealing effect on the structural, topographical and optical properties of the ZnO and Sn doped ZnO thin films were studied by XRD, AFM, UVvis systems. The ZnO/Sn-ZnO thin films were annealed at 350 C, 400 C, 450 C and 500 C. XRD results showed that crystal size and peak intensity increased with increasing the annealing temperature, and all films are in hexagonal structure which is preferring (100) orientation. The morphologies and microstructures of the films were characterized by using SEM. The SEM images were found to be compatible with XRD results. It is found that nanoparticles homogeneously distributed and the film thickness was approximately 738 nm. Tissue sizes were seen to increase with annealing temperature increase. Transmittance and absorption spectra were taken at a wavelength range of 200 - 1100 nm, and then real and imaginary dielectric, optical conductance coefficients were calculated theoretically on the basis of the permeability and absorption spectrum. The absorption values at 400 C annealing showed different behaviors according to other annealing temperature values. The band gap has risen from 3.19 eV to 3.35 eV by annealing. Then, tin doped ZnO films were prepared in the same manner, and their optical, topographical and structural characteristics were investigated. It has been seen that the peak intensity of XRD graphics increases with annealing temperature and that all the films have wormite hexagonal structure. The peaks which related to tin says that tin doping was successful. All films preferred (101) orientations. The SEM images were found to be compatible with the XRD graphics. It is seen that the nanoparticles are uniformly distributed and film thickness was 3916 nm. Tissue sizes were seen to increase with annealing temperature. Transmittance and absorption spectra were taken at a wavelength range of 200 - 1100 nm and then the real and imaginary dielectric, optical conductivity coefficients were theoretically calculated depending on the absorption spectrum. The absorption results for 400 C annealed films showed different behavior when compared to the other annealing temperatures. It is also determined that the band gap is almost constant at 3.2 eV.
Benzer Tezler
- Synthesis and investigation of hydrogen storage properties of Mg(BH4)2 and investigation on structural modification in MgB2
Mg(BH4)2 sentezi ve hidrojen depolama özelliklerinin incelenmesi ve MgB2 yapısal modifikasyonunun incelenmesi
ALİ BATENİ
Doktora
İngilizce
2015
EnerjiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SUAT SOMER
- Endosülfanın gümüş katkılı manyetik fotokatalizör ile gideriminin incelenmesi ve Taguchi deney tasarım metoduyla optimizasyonu
The investigation of endosulfan removal using silver doped magnetic photocatalyst and optimization by Taguchi experimental desing method
MEHMET TÜRKYILMAZ
Doktora
Türkçe
2021
Çevre MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEZEN KÜÇÜKÇONGAR
- Selenyum nanoparçacıkları içeren membranların sentezi ve atıksu arıtımında kullanım potansiyelinin incelenmesi
Membrane synthesis containing selenium nanoparticules and investigation of potential usage for wastewater treatment
NURİ AKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CUMALİ KINACI
- Grafen/kalay esaslı nanokompozitlerin lityum iyon pillerde anot malzemesi olarak kullanımının incelenmesi
Investigation of the use of graphene/tin based nanocomposides as anode material in lithium ion batteries
SELİN ALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REHA YAVUZ
- Farklı miktarlarda kalay dioksit ile kaplanan titanyum dioksit nanotellerin sentezi, karakterizasyonu ve fotovoltaik etki potansiyelinin araştırılması
Sythesis, characterizationn and investigation of potential photovoltaic effect of titanium dioxide coated with different quantities of tin dioxide
HASAN TAYFUN AY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiDisiplinlerarası Taşıt Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET FAHRİ SARAÇ
DR. ÖĞR. ÜYESİ TUBA SOLAKYILDIRIM