USP yöntemi ile büyütülen MgO ince filmlerine GM elementlerinden olan Fe, Cu, Mn ve Zn ile katkılamanın yapısal morfolojik ve optik özelliklerine etkisi


GÜNEY H. (Yürütücü), ERTUĞRUL M., SAĞLAM H. K., İSKENDEROĞLU D., GÜLDÜREN M. E.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2022 - 2023

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Haziran 2022
  • Bitiş Tarihi: Ağustos 2023

Proje Özeti

Yapılan bu çalışmada USP (ultrasonik sprey pirolisis) yöntemi ile birçok alanda kullanılan Magnezyum oksit (MgO) ince filmlerinin GM (geçiş metali) elementlerinden olan Fe, Cu, Mn ve Zn ile yüzdesel olarak %0,5, %1, %2, %4, %8 oranlarda katkılı ve katkısız olarak cam altlıklar üzerine büyütülmesi gerçekleştirilmiştir. Diğer altlık olarak kullanılan FTO ve ITO üzerinde numuneler yüzeyde tutunamamıştır ve iyi büyümemişlerdir.

 

USP ile katkısız ve GM katkılı MgO yapılarının X-ışını kırınımı (XRD) ölçümleri hem katkılı hem de katkısız numunelerin hepsinde 42,70 ve 61,90 değerlerinde (111) ve (103) düzlemlerinde piklere sahiptir. Zn katkılı MgO ince filmlerinde ZnO ya ait pikler görülmüştür. Soğurma ölçümleri alınarak katkılı ve katkısız numunelerin optik band aralıklarının hesaplanması yapılmıştır.  Numunelerin band aralıkları yapılan katkılamalar ve değişen miktarları ile değişiklik sergilemiştir. Yüzey taramalı elektron mikroskobu (SEM) ölçümleri alınmış ve katkı elementi ve miktarları ile MgO ince filmlerinin yüzey morfolojilerinin değiştiği gözlenmiştir. Fotolüminesans (PL) ölçümleri alınmış ve katkısız ve Fe, Cu, Mn ve Zn katkılı MgO örneklerinin hepsinde 393 nm civarında mor emisyon, 548 nm civarında yeşil emisyon ve 740 nm civarında kızılötesi emisyon gözlenmiştir. Bu ışımalarda, katkı maddesi ve miktarı değişimi pik şiddetlerinde artma ve azalmalara neden olmuştur. X-ışını fotoelektron spektrumu (XPS) ölçümleri alınmış ve XPS sonuçları hem MgO içerisindeki elementleri hem de beklenen Fe, Cu, Mn ve Zn katkı elementlerinin varlıklarını kanıtlamaktadır.