RF ve DC Magnetron Püskürtme Tekniği ile Büyütülmüş Ni Katkılı α-Fe2O3 İnce Filmin Optik, Yapısal ve Morfolojik Özellikleri


salari m. a., Muğlu G. M., Şenay V., sarıtaş s.

Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online), cilt.8, sa.2, ss.580-597, 2025 (Hakemli Dergi) identifier

Özet

Bu araştırmada, doğru akım (DC) ve radyo frekansı (RF) magnetron püskürtme tekniği kullanılarak cam alttaş üzerinde Ni katkılı hematit (α- Fe2O3) ince film sentezlenmiştir ve üretilen filmin birçok fiziksel özellikleri araştırılmıştır. Elde edilen Ni katkılı α-Fe2O3 ince filmin optik, yapısal ve morfolojik analizleri, UV-VIS spektroskopisi, EDX, X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanılarak belirlenmiştir. Absorbsiyon ölçümüne dayanarak, ince filmin bant aralığı enerji değeri 2,12 eV olarak hesaplanmıştır. XRD analizi, incelenen ince filmin nanokristalin yapıya sahip olduğunu göstermiştir. SEM görüntüsüne göre ince film alttaş boyunca düzgün bir yüzey morfolojisi sergilemiştir. Ayrıca AFM görüntüleri, düşük bir RMS pürüzlülük değeri ortaya koymuştur ve bu da Ni katkılı Fe2O3 ince filminin pürüzsüz bir yüzeye sahip olduğunu göstermektedir.
In this research, a Ni-doped hematite (α-Fe2O3) thin film was synthesized on a glass substrate using direct current (DC) and radio frequency (RF) magnetron co-sputtering technique, and several physical properties of the film were investigated. The optical, structural, and morphological characteristics of the obtained Ni-doped α-Fe2O3 thin film were determined using UV-VIS spectroscopy, EDX, X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM), and atomic force microscopy (AFM). Based on the absorption measurement, the band gap energy value of the thin film was calculated to be 2,12 eV. XRD analysis indicated that the thin film has a nanocrystalline structure. According to the SEM image, the thin film exhibited a smooth surface morphology across the substrate. Additionally, AFM images revealed a low RMS roughness value, indicating that the Ni-doped Fe2O3 thin film has a smooth surface.