Structural, optical and electrical properties of ce-doped zno films produced by silar method
Sılar yöntemiyle üretilen ce katkılı zno filmlerin yapısal, optik ve elektriksel özellikleri
- Tez No: 957527
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BEGÜM ÜNVEROĞLU ABDİOĞLU, DR. ÖĞR. ÜYESİ SEZEN TEKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Engineering Sciences, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Cerium (Ce)-Doped ZnO film, The doping amount influence, SILAR, Structural analyses, Linear optical properties, Electrical Characteristics, Seryum (Ce)-Katkılanmış ZnO filmi, Katkılama miktarının etkisi, SILAR, Yapısal analizler, Doğrusal optik özellikler, Elektriksel özellikler
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ZnO is used in many different applications, e.g. as photocatalysts, gas sensors, solar cells, optoelectronic devices, light-emitting diodes, laser diodes, photodetectors and biosensors. Doping with suitable elements is a widely used method to improve and control the structural, optical and electrical properties of ZnO material. In this study, undoped ZnO and Ce:ZnO thin films (2%, 4% and 6%) were prepared using the Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) method and the structural, morphological, optical and electrical properties of the prepared films were characterized. X-ray diffraction analysis revealed that all nanostructures have a hexagonal wurtzite crystal structure. Energy dispersive X-ray spectroscopy confirmed the presence of the elements zinc, oxygen and cerium in the nanostructures. Raman analysis revealed that the spectra of ZnO red), Ce2:ZnO (blue), Ce4:ZnO(green) and Ce6:ZnO (purple) show the characteristic E2 mode (high) at slightly different wavelengths. The blue and red shifts are achieved by adding foreign atoms to the main cell structure in Raman spectroscopy analysis. Using UV-Vis spectroscopy, it was found that cerium doping causes changes in absorbance and transmittance values. Depending on the doping rate, changes occurred at the absorption edge and a red shift to higher wavelengths was observed with increasing doping rate. When examining the electrical characterization of the samples, it was found that the resistance values changed depending on the doping rate. In comparison to undoped ZnO, a decrease in the resistance values was initially observed at 2 % and 4 % doping rate. Later, however, at a doping rate of 6, an increase in the resistance values was observed again. The optimum doping ratio was found to be 4%. Examination of the properties of the films produced by Ce doping indicates that they could be good candidates for potential applications in optical or electrical devices.
Özet (Çeviri)
ZnO, fotokatalizörlerdeki, gaz sensörleri, güneş pilleri, optoelektronik cihazlar, ışık yayan diyotlar, lazer diyotlar, fotodedektör ve biyosensör gibi birçok farklı uygulama alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Uygun elementlerle katkılama, ZnO malzemesinin yapısal, optik ve elektriksel özelliklerini geliştirmek ve kontrol etmek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu tez çalışmasında SILAR metot ile katkısız ZnO ve Ce:ZnO (% 2, % 4 ve % 6) ince filmleri üretildi ve üretilen filmlerin yapısal, morfolojik, optiksel ve elektriksel özellikleri belirlendi. Xışını kırınım analizlerinde tüm nanoyapıların altıgen wurtzite kristal yapısına sahip olduğu görüldü. Enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi, nanoyapılardaki çinko, oksijen ve seryum elementlerinin varlığı doğrulanmıştır. Raman spektroskopi analizi incelendiğinde, ZnO (kırmızı), Ce2:ZnO (mavi), Ce4:ZnO (yeşil) ve Ce6:ZnO (mor) numunelerine karşılık gelen spektrumlar, biraz farklı dalga boylarında karakteristik E2(yüksek) modunu gösterdiği rapor edildi. Mavi ve kırmızı kaymalar, Raman analizinde ana birim hücre yapısına yabancı atomlar eklenerek elde edilir. UV-Vis spektroskopisi yardımı ile, Seryum katkısının, absorbans ve geçirgenlik değerlerinin değişime yol açtığı gözlendi. Doping oranına bağlı olarak, emilim kenarında değişiklikler meydana geldi ve artan katkılama oranı ile daha yüksek dalga boylarına doğru kırmızı kayma gözlemlendi. Örneklerin elektriksel karakterizasyonu incelendiğinde katkı oranına bağlı olarak direnç değerlerinde değişimler olduğu gözlendi. Katkısız ZnO'ya kıyasla ilk olarak %2 ve %4 katkı oranlarında direnç değerlerinde düşme olduğu gözlendi. Ancak daha sonra % 6 katkı oranına gelindiği zaman tekrar direnç değerlerinde artış olduğu görüldü. Optimal katkı oranının % 4 olduğu tespit edildi. Ce katkılaması yoluyla üretilen filmlerin özellikleri incelendiği zaman optik veya elektriksel cihazlarda var olabilecek potansiyel uygulamaları için iyi bir aday olabileceğine ışık tutmaktadır.
Benzer Tezler
- Co-katkılı ZnO ince filmlerinin elektriksel ve yapısal özellikleri
Electrical and structural properties of Co-doped ZnO thin films
BEKİR YURDUGÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiAhi Evran ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ABDULLAH YILDIZ
- Capacitance-voltage and current-voltage characteristic properties of ZnO:Al/p-Si heterojunction
ZnO:Al/p-Si heterokavşakların kapasitans-voltaj ve akım-voltaj karakteristik özellikleri
YELİZ KÖSE
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Ce katkılı ZnO filmlerinin elde edilmesi, fiziksel karakterizasyonu ve aygıt uygulamaları
Characterization, deposition of the ce doped ZnO films and its device application
FATMA ÜNÜGÜR SAKARYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiKatıhal Fiziği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASEMİN ÇAĞLAR
- Doğuştan kalça çıkıklı hastalarda kalça patolojilerinin bilgisayarlı tomografi ile değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
NECDET ŞÜKRÜ ALTUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Ortopedi ve TravmatolojiGazi ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ORHAN ASLANOĞLU
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER