Deposition and investigation of copper oxide nano-particle on copper oxide thin films
Bakır oksit ince filmler üzerine bakır oksit nano-parçacıkların biriktirilmesi ve incelenmesi
- Tez No: 487827
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MURAT KALELİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Bu çalışmada CuO ince filmler cam yüzey üzerine ultrasonik sprey piroliz yöntemi ile 325 C'lik bir yüzey sıcaklığında biriktirildi. Dört set numune sırasıyla 350 C, 400 C, 450 C ve 500 C sıcaklıklarda tavlandı ve CuO ince filmlerin yapısal davranışları incelendi. Filmlerin yüzeyi, yapısı ve optik özellikleri araştırıldı. X-ışını kırınım desenleri, CuO filmlerin monoklinik faz yapısında (111) düzlemi yönelimli olduğu ve tüm kırınım piklerinin standart kırınım pikleri (PDF: 45-0937) ile uyumlu olduğunu gösterdi. Tavlama sıcaklığının artmasıyla CuO ince filmlerin ortalama tanecik boyu arttı. Kırınım piklerinin yoğunluğu, tavlama sıcaklığının artması ile birlikte (özellikle 400 C'de tavlama) yeniden kristalleşme özelliği gösterdi. Tavlama sıcaklığının 500 C'ye yükselmesinin sonucu olarak kırınım piklerinin yoğunluğunun azaldığı ve kristalleşmenin bozulduğu görüldü. Bu olay yüksek sıcaklıkta tavlama işlemi ile cam altlıkların kristallenmesindeki değişmenin CuO filmlerin yapısını değiştirmesi şeklinde açıklandı. SEM verilerinde CuO nano parçacıklarının neredeyse küresel olduğu ve parçacık boyutunun neredeyse aynı olduğu görüldü. Tavlama sıcaklığını arttırılması ile küresel parçacıkların boyutunun arttığı, CuO ince film morfolojisine etkisi görüldü. AFM resimlerinde CuO nano taneciklerin rastgele dağıldığı görüldü. CuO'nun ortalama pürüzlülüğü yaklaşık 65 nm olduğu ölçüldü. Optik UV-görünür spektrometre kullanılarak 400-1000 nm aralığında CuO ince filmlerin görünür ışık bölgesinde yüksek soğurma ve düşük yansıtma özelliği sergilediği görüldü. 400 ila 800 nm dalga boyu aralığında yüksek soğurma gösteren CuO filmler güneş pilleri uygulamaları için uygun bir malzemedir. Yüzey pürüzlülüğünün artması ile emilen ışık miktarının arttığı tespit edildi. Optik absorpsiyon ölçümleri ile bant aralığının tavlama işlemi sonucunda 2 eV'den 2.35 eV'ye kadar değiştiği görüldü. Optik sabit kırılma indeksi (n), sönüm katsayısı (k), optik iletkenlik (s), gerçek ve sanal dielektrik sabitleri (e1 and e2) için absorbans (A), transmitans (T), absorpsiyon katsayısı (e2) ve yansıma oranı (R) farklı tavlama sıcaklıklarına bağlı olarak belirlendi.
Özet (Çeviri)
In this study, CuO thin films were deposited on glass surface by ultrasonic spray pyrolysis method at a surface temperature of 325 C. Four sets of samples were annealed at 350 C, 400 C, 450 C respectively, and the structural behavior of CuO thin films was investigated. The surface, structure and optical properties of the films were investigated. X-ray diffraction patterns reveal that the CuO films have a uniform monoclinic phase structure with preferential orientation along the plane of the (111) plane and that all diffraction peaks are compatible with standard diffraction peaks (PDF: 45-0937). As the annealing temperature increased, the average grain size of CuO thin films increased. The intensity of the diffraction peaks showed recrystallization characteristics with an increase in the annealing temperature (especially at 400 C annealing). It was noted that as the annealing temperature increased to 500 C, the density of the diffraction peaks decreased and the crystallization deteriorated. This phenomenon was explained as a change in the crystallization of the glass substrate affected CuO film structure. SEM data showed that the CuO nanoparticles were almost spherical and that the particle size was almost uniform. The effect of increasing the annealing temperature on the morphology of the CuO thin film, with the increase of the size of spherical particles. It was seen that CuO nano-particles were randomly distributed from AFM images. The average roughness of CuO was measured to be about 65 nm.. Using optical UV-visible spectrometry, CuO thin films in the range of 400-1000 nm exhibited high absorption and low reflectivity in the visible light region. CuO films which have high absorbance values in the wavelength range of 400 to 800 nm is a suitable material for solar cell applications. It was found that the amount of light absorbed increased with increasing surface roughness. By optical absorption measurements it was observed that the band gap value changed from 2 eV to 2.35 eV as a result of the annealing process. The absorbance (A), the transmittance (T), the absorption coefficient (e2) and the reflectance (R) of the optical constant, refractive index (n), the damping coefficient (k), the optical conductivity (s), the real and imaginary dielectric constants (e1 and e2) were determined depending on different annealing temperatures.
Benzer Tezler
- CuxBiyTez nanofilmlerin elektrokimyasal potansiyel altı kodepozisyon metodu ile sentezi, karakterizasyonu ve potansiyel güneş pili uygulamasının araştırılması
Synthesis of CuxBiyTez nanofilms via electrochemical codeposition method, characterization and investigation of potential solar cell application
MURAT BUĞRA KARAKUZU
- Formation of dendritic silicon-oxide structures during chemical vapor deposition growth of graphene on copper
Bakır üzerinde kimyasal buhar biriktirme ile grafen büyütme esnasında ağaçsı silikon-oksit yapıların oluşumu
UMUT KAMBER
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZHAN GÜRLÜ
- Characteristics of cold sprayed titanium based coatings
Soğuk gaz dinamik püskürtme yöntemiyle üretilmiş titanyum esaslı kaplamaların karakteristiği
AHMET HİLMİ PAKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
DOÇ. DR. ERDEM ATAR
- Cu2O [bakır (I) oksit] ince filmlerin elektrokimyasal teknikle üretilmesi ve özelliklerinin araştırılması
Production of Cu2O[copper (I) oxide]thin films by electrochemical technique and investigation of properties
ELİF SUBAŞI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜRŞİDE HACIİSMAİLOĞLU
- P-tipi bakır oksit ince film/n-tipi silisyum nanotel heteroeklemli diyotların üretimi ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
Fabrication of p-type copper oxide thin film/n-type silicon nanowire heterojunction diodes and investigation of their electrical properties
MUHAMMET KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FUNDA AKSOY AKGÜL