Akademik Veri Yönetim Sistemi
III. INTERNATIONAL ANKARA SCIENTIFIC STUDIES CONGRESS, Ankara, Türkiye, 1 - 02 Mart 2025, ss.17-25, (Tam Metin Bildiri)
Kurşun Zirkonat Titanat (PZT), sahip olduğu piezoelektrik, piroelektrik, ferroelektrik ve dielektrik özellikler nedeniyle hem akademik dünyada hem de endüstride geniş ilgi görmektedir. Ultrasonik dönüştürücülerden optik panjurlara, mikro-elektromekanik sistemlerden (MEMS) enerji hasat cihazlarına kadar birçok yerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu özellikler, PZT'nin sentezini ve karakterizasyonunu hem bilimsel hem de teknolojik açıdan önemli kılmaktadır. Bu çalışmada, dönel kaplama yöntemi ile cam alttaşlar üzerine PZT filmler biriktirilmiş ve bu filmlerin yapısal, morfolojik ve yüzey özellikleri incelenmiştir. Farklı döngü sayılarının filmlerin özellikleri üzerindeki etkisini sistematik olarak araştırmak için iki farklı numune üretilmiştir. Numuneler X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) ve UV-VIS-NIR soğurma ölçümleriyle karakterize edilmiştir. XRD analizleri, elde edilen PZT filmlerinin saf perovskit fazında kristalleştiğini ve baskın olarak (1 1 0) yönelimli bir yapıya sahip olduğunu göstermiştir. SEM görüntüleri, yüzeylerdeki çatlak oluşumlarına rağmen yüzeylerin homojen bir şekilde kaplandığını göstermiştir. EDX ölçümleri, Pb, Zr ve Ti elementlerinin hedeflenen kompozisyon oranlarına büyük ölçüde uyum sağladığını ortaya koymuştur. Enerji bant aralığı ölçümlerine göre, altı döngüyle üretilen PZT filmin bant aralığı 3.2 eV olarak belirlenirken, sekiz döngüyle üretilen filmin bant aralığı 3.6 eV olarak belirlenmiştir. Sonuçlar, döngü sayısının artırılmasının daha kalın bir filme yol açtığını ve bunun da doğrudan yapısal özellikleri etkilediğini göstermektedir. Bu çalışma, film kalınlığı ve yüzey özelliklerinin dönel kaplama yöntemi ile kontrol edilebileceğini ve bu yöntemin çeşitli teknolojik uygulamalar için uygun bir teknik olduğunu ortaya koymaktadır.
Lead Zirconate Titanate (PZT) has attracted considerable interest in both academic and industrial fields due to its piezoelectric, pyroelectric, ferroelectric, and dielectric properties. It is widely used in various applications, ranging from ultrasonic transducers to optical shutters, as well as micro-electromechanical systems (MEMS) and energy harvesting devices. These properties make the synthesis and characterization of PZT crucial from both scientific and technological perspectives. In this study, PZT films were deposited on glass substrates using the spin-coating method, and their structural, morphological, and surface properties were analysed. To systematically investigate the effect of different coating cycles on the film properties, two different samples were prepared. The samples were characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), and UV-VIS-NIR absorption measurements. XRD analyses revealed that the obtained PZT films crystallized in the pure perovskite phase and predominantly exhibited a (1 1 0)-oriented crystal structure. SEM images indicated that despite the presence of cracks on the surface, the films were homogeneously coated. EDX measurements confirmed that the Pb, Zr, and Ti elements closely matched the target composition ratios. According to the energy band gap measurements, the band gap of the PZT film produced with six coating cycles was determined to be 3.2 eV, while that of the film produced with eight cycles was found to be 3.6 eV. The results demonstrate that increasing the number of coating cycles leads to a thicker film, which directly influences the structural properties. This study confirms that film thickness and surface properties can be controlled using the spin-coating method and verifies that this technique is suitable for various technological applications.