Tavlama sıcaklığının ve katkılamanın zno ince filmlerin yapısal ve optik özelliklerine etkisinin incelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanobilim ve Nanomühendislik Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: EMRE ŞENER

Danışman: Önder Şimşek

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, magnetron sıçratma tekniği kullanılarak cam alttaş üzerinde saf ve % 0,16, % 0,20 ve % 0,24 oranlarda nikel katkılı çinko oksit (Ni:ZnO) ince filmlerin elde edilmesi amaçlanmıştır. Ni:ZnO ince filmler, 450 °C sıcaklıkta, 480 mTorr basınçta ve 30 dakikalık kaplama süresinde elde edilmiştir. Nikel (Ni) hedef malzemesinin DC (doğru akım) gücü sırasıyla 20 W, 30 W ve 40 W ve çinko oksit (ZnO) hedef malzemesinin Radyo Frekansı (RF) gücü ise 150 W olarak belirlenmiştir. Saf ZnO ince filmler için 400 °C ile 550 °C sıcaklık aralıklarında ayrıca tavlama işlemi de gerçekleştirilmiştir. İnce filmlerin karakterizasyonu için X-ışını kristalografisi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), Raman ve ultraviyole - görünür ışık absorpsiyon spektroskopi (UV-Vis) analizleri gerçekleştirilmiştir. XRD analizleri, tüm ince filmler için tercihli yönelimin (002) olduğunu göstermiştir. Katkısız ve nikel katkılı ZnO (Ni: ZnO) ince filmler için SEM analizleri yapıldı ve Ni katkılama ile ince filmlerin morfolojik yapısının önemli ölçüde etkilendiği tespit edilmiştir. İnce filmlerin optik geçirgenliği (%T) görünür bölgede (550 nm) yaklaşık olarak %90 olarak belirlenmiştir. Bu değer Ni katkılama ile azalma eğilimindeyken diğer taraftan artan tavlama sıcaklığı ile de artma eğilimi göstermiştir. Katkısız ZnO ince filmin optik bant aralığı (E_g) 3,24 eV iken Ni katkılama ile bu değer 3,11 eV'ye kadar azalırken tavlama sıcaklığı ile bu değerde önemli bir değişiklik tespit edilememiştir.