Dönel kaplama yöntemi ile büyütülen Cu3SnS4 ince filmlerde tavlama süresinin filmlerin yapısal ve optik özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi
The effect of annealing time on the structural and optical properties of Cu3SnS4 hin films grown by spin coating method
- Tez No: 924482
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞİLAN BATURAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dicle Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Bu çalışmada, Cu3SnS4 ince örnekleri, 30 ve 40 sccm H2S:Ar (1:9) kükürt akışı kullanılarak, 550 °C'de kuvars fırınında azot gazı altında 15 ve 30 dakika süreyle farklı tavlama koşullarında dönel kaplama tekniğiyle kireç-taşı cam alttaşlar üzerine üretilmiştir. Örneklerin morfolojik, optik ve kristal özellikleri, sırasıyla AFM, UV-vis, fotolüminesans, XRD ve Raman analizlerini içeren farklı ölçüm sistemleri ile incelenmiştir. Cu3SnS4 ince filmleri için X-ışını kırınımı (XRD) desenleri, tüm ince filmlerin polikristal bir yapıya sahip olduğunu ortaya koymuştur. Cu3SnS4 ince filmlerin kristalit boyutu, dislokasyon yoğunluğu, mikro-gerilme ve kristalit sayısı, XRD spektrumlarından hesaplanmıştır. 30 sccm kükürt akışında 15 dakika tavlanan CTS-1 ince filmi, en iyi kristal yapıyı göstermiştir. ince filmlerin yüzeyinin küresel şekildeki mikro-kristal oluşumuna sahip olduğunu göstermektedir. Cu3SnS4 ince filmler incelendiğinde, filmlerin vadi ve tepe bölgelerinden oluştuğu ve vadi bölgesinin nispeten pürüzsüz olup, tepe bölgesinde ise belirli yönelimlere sahip kristal yapının oluştuğu görülmektedir. İnce filmlerin ultraviyole-görünür spektrofotometri (UV-Vis) ölçümleri, kükürt akışı ve tavlama süresi ile birlikte görünür ışık aralığındaki emilimin değiştiğini göstermiştir. Enerji bant genişliği 1.36 eV ile 1.96 eV arasında değişmiştir. CTS örneklerinin kırılma indeksi ve yüksek frekans dielektrik sabiti, Herve ve Vandamme, Moss ve Ravindra ilişkileri kullanılarak hesaplanmış ve bulunan değerlerin birbirleriyle uyumlu olduğu görülmüştür. PL spektrumu incelendiğinde, yaklaşık 1.41 eV ve 1.80 eV'de yer alan PL pikleri gözlenmiştir. 549 ve 567 nm dalga boylarında ve 689.42 ile 882.6 nm dalga boylarında bir yayılım bandı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, Cu3SnS4 thin films were fabricated on limestone glass substrates using the spin coating technique under different annealing conditions. The films were prepared at 550 °C in a quartz furnace under nitrogen gas flow, using H2S:Ar (1:9) sulfur flow rates of 30 and 40 sccm for durations of 15 and 30 minutes. The morphological, optical, and crystalline properties of the samples were analyzed using various measurement systems, including AFM, UV-Vis, photoluminescence (PL), XRD, and Raman spectroscopy. X-ray diffraction (XRD) patterns revealed that all the Cu3SnS4 thin films had a polycrystalline structure. The crystallite size, dislocation density, microstrain, and crystallite number of the Cu3SnS4 thin films were calculated from the XRD spectra. Among the samples, the CTS-1 thin film, annealed for 15 minutes under a 30 sccm sulfur flow, exhibited the best crystalline structure. The surface morphology of the thin films showed spherical microcrystal formations. Analysis of the Cu3SnS4 thin films indicated that the surfaces were composed of valleys and peaks. The valley regions appeared relatively smooth, while the peak regions displayed a crystal structure with specific orientations. Ultraviolet-visible spectrophotometry (UV-Vis) measurements demonstrated that the absorption in the visible light range varied with sulfur flow rate and annealing time. The energy band gap ranged between 1.36 eV and 1.96 eV. The refractive index and high-frequency dielectric constant of the CTS samples were calculated using Herve and Vandamme, Moss, and Ravindra models, and the results were found to be consistent with each other. The PL spectrum revealed peaks at approximately 1.41 eV and 1.80 eV. A broad emission band was observed at wavelengths of 549 nm and 567 nm, as well as at 689.42 nm and 882.6 nm.
Benzer Tezler
- Yüksek dielektrik sabitli yalıtkan filmlerin üretilmesi ve mos yapıda incelenmesi
Fabrication and characterization of high-k dielectric films in mos structure
AYŞE EVRİM SAATCİ
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUBİLAY KUTLU
- Synthesis of ZnO and Si nanowires for the fabrication of 3rd generation solar cells
Üçüncü nesil güneş pillerinin üretimi için ZnO ve Si nanotellerin sentezlenmesi
ELİF PEKSU
Doktora
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN KARAAĞAÇ
- Plazma ile etkilendirilmiş atomik katman büyütme yöntemi ile büyütülen AlN ince filmlerin optik özellikleri
Optical properties of AlN thin films grown by plasma enhanced atomic layer deposition
NEŞE GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ALEVLİ
- Formation and structural properties of water induced structures at graphene/mica and graphene/CrxO/glass interfaces
Grafen/mika ve grafen/CrxO/cam arayüzeylerinde su kaynaklı yapıların oluşumu ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
ORKHAN NOVRUZOV
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN GÜRLÜ
- SILAR ve dönel kaplama metotları kullanılarak büyütülen çinko oksit (ZnO) ince filmlerde uyarılmış emisyonun incelenmesi
Examination of stimulated emission at ZnO thin films deposited by SILAR and spin coating methods
MELİH ÖZDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇAĞLAR DUMAN