ZTO (Zn2SnO4) esaslı tozların hidrotermal yöntemle sentezlenmesi ve bu tozlardan ince film üretiminde kullanılabilecek hedef malzemesi üretilmesi
Synthesis of ZTO (Zn2SnO4) based ceramic powders via hydrothermal method and manufacturing of sputtering target to be used in thin film production
- Tez No: 763135
- Danışmanlar: PROF. DR. ENDER SUVACI, PROF. DR. EMEL ÖZEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Seramik Mühendisliği, Metallurgical Engineering, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 195
Özet
Dünyada artan nüfus ile gelişen teknolojiler arası rekabet artmakta ve dolayısıyla ileri teknoloji malzemelerin ön planda olduğu teknolojilerden beklenen performanslar da artmaktadır. İleri teknoloji malzeme gruplarından birisi olan metal oksit esaslı malzemeler, günümüzde, sağladıkları üstün malzeme özellikleri sayesinde optoelektronik sistemler, ekran teknolojileri, gaz sensörleri ve bilgi depolama sistemleri başta olmak üzere birçok alanda kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, ekran teknolojilerinde kullanılmak üzere indiyum içermeyen ZTO esaslı ince film malzemelerin geliştirilmesine yönelik, film üretiminde kullanılacak seramik hedef malzemelerin, toz sentezinden başlayarak kullanıma hazır nihai ürün haline getirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, nano boyutlu (~60 nm), yüksek yapısal (tek faz) ve kimyasal saflıkta (>%99.95 küt.), Zn2SnO4 seramik tozları, hidrotermal yöntem ile başarıyla sentezlenmiştir. Sentezlenen nano boyutlu Zn2SnO4 tozlarından başlanarak yüksek yoğunluk (~%95 relatif yoğunluk), ince tane boyutu (~0.8 µm) ve dar tane boyut dağılımına sahip ZTO hedef malzemesi konvansiyonel sinterleme yöntemiyle, T=1075 ºC'de t=2 saatte sinterlenerek üretilmiştir. Ek olarak, tez kapsamında geliştirilen ZTO hedef malzemesi, ticari ve katı hal sentezi yöntemiyle üretilen ZTO hedef malzemeleri ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, hidrotermal yöntemle üretilen seramik tozlardan başlanarak sinterlenen hedef malzemelerin, göstermiş olduğu üstün fiziksel, kimyasal ve mikroyapısal özellikleri sayesinde sıçratma prosesiyle ince film üretiminde proses verimliliği ve ince film kalitesi açısından büyük bir potansiyele sahip olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada ayrıca, Al2O3 katkılı Zn2SnO4 sentezi hidrotermal koşullar altında gerçekleştirilmiş, molce %8.0 Al2O3 katkısının ilave faz oluşturmadan Zn2SnO4 yapısını modifiye ettiği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The competition between developing technologies is tremendously increasing with the rise in the population of the world. This demand increases the expected performance from technologies in which advanced materials remain at the forefront. Today, metal oxides find themselves in the market for many application areas such as optoelectronic systems, display technologies, gas sensors, and information storage systems, thanks to their superior properties. In this thesis, it is aimed to develop indium free ZTO based thin film for use in display technologies as a TFT active layer, starting from powder synthesis to ready to use ceramic sputtering target. In this context, Zn2SnO4 ceramic powders with nano-sized (~60 nm), high structural and chemical purity (>99.95% by wt.) have been successfully synthesized by hydrothermal method. Starting from synthesized powders, ZTO sputtering target with higher density (~95% relative density), fine grain size (~0.8 µm) and narrow grain size distribution was produced by conventional sintering method at T=1075 ºC for 2 hours. In addition, ZTO sputtering target was compared with ZTO target materials produced by solid state synthesis and commercially available ZTO target. According to the obtained results, it has been shown that the sputter target prepared in this thesis have a great potential for use in production of thin films thanks to its superior material properties. Moreover, in this thesis, Al2O3 doped Zn2SnO4 synthesis was carried out under hydrothermal conditions, and it was shown that Zn2SnO4 cubic structure was modified by the addition of Al2O3 up to 8.0% by mole without forming any additional solid solution.
Benzer Tezler
- Development of conductive oxide based thin film modified electrodes and biosensors applications
İletken oksit tabanlı ince film modifiye elektrodların geliştirilmesi ve biyosensör uygulamaları
BETÜL YURTTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
PROF. DR. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSAN
- The effect of bending cycles on optical and electrical properties of multilayer ZTO/AG/ZTO and ITO transparent conductive oxide thin films grown by magnetron sputtering
Bükülme döngülerinin mıknatıssal saçtırma ile büyütülmüş çok katmanlı ZTO/AG/ZTO ve ITO şeffaf iletken oksit ince filmlerin optik ve elektriksel özellikleri üzerindeki etkisi
CENKAY ÇELİKLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
DR. MEHTAP ÖZDEMİR
- Hidrotermal yöntemle farklı morfolojilerde çinko-kalay oksit (Zn2SnO4) nanoyapıların sentezi ve fotokatalitik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of zinc-tin oxide (Zn2SnO4) nanostructures in different morphologies by hydrotermal method and investigation of their photocatalic properties
ELİF KELEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLEM ALTINTAŞ YILDIRIM
- Çinko stanat tozlarının katı hal senteziyle üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of doped zinc stannate through solid-state synthesis
DİLAVER KARAŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Mühendislik BilimleriEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMEL ÖZEL
- Üçlü ZnO-SnO2-Zn2SnO4 nanokompozitlerinin sentezlenmesi ve fotokatalitik aktivitelerinin belirlenmesi
Synthesis of triple ZnO-SnO2-Zn2SnO4 nanocomposides and determination of their photocatalytic activities
MAHMUT SAİT DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilim ve TeknolojiKonya Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM ALTINTAŞ YILDIRIM