Research Article

Boron–doped WO3 thin films prepared using thermionic vacuum arc technique: physical properties

Volume: 9 Number: 2 June 28, 2024
TR EN

Boron–doped WO3 thin films prepared using thermionic vacuum arc technique: physical properties

Abstract

WO3 ince filmin fiziksel özelliklerinin iyileştirilmesi araştırmacılar arasında büyük ilgi görmektedir. Bu çalışmada, cam ve Silikon alttaşlar üzerine depolanan WO3 ince filmlerinin fiziksel özelliklerinin iyileştirilmesi için katkı maddesi olarak bor seçildi. Burada, farklı bor yüzdesine sahip filmlerin hazırlanmasında iyi bilinen plazma bazlı termiyonik vakum ark (TVA) tekniğinden yararlanılmıştır. Daha sonra, hazırlanan filmler uygun ölçüm cihazlarıyla karakterize edilir. Filmlerin pürüzlülüğü doğrudan bor miktarına ve alttaşların yapısına bağlıdır. Yapısal ölçüm, her iki alttaşta da WO3 fazlarının oluşumunu kanıtladı. Katkı miktarındaki artış, XRD desenlerindeki baskın tepe noktasında bir kaymaya neden olur. Filmlerin hesaplanan kristal boyutları 14 ila 49 nm arasında değişmektedir. Optik sonuçlara göre, WO3:B (%1) ve WO3:B (%3) filmlerinin optik bant aralığı (Eg) sırasıyla 3,23 ve 3,25 eV olarak elde edilmiştir. Borun artması filmlerin paketleme yoğunluğunun artmasına neden olur. Bu davranış alttaş özellikleriyle ilişkili değildir. Bu araştırma sonuçlarına bakıldığında, kristal boyutu ile daha düşük optik kayıp fonksiyonu arasında doğrudan bir ilişki vardır.

Keywords

Supporting Institution

KOCAELİ SAĞLIK VE TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ

Project Number

KOSTÜ-BAP-2023/1

References

  1. [1] Al-Kuhaili, M. F., & Drmosh, Q. A. (2022). Investigating the structural and optoelectronic properties of co-sputtered Fe-doped WO3 thin films and their suitability for photocatalytic applications. Materials Chemistry and Physics, 281, 125897. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2022.125897.
  2. [2] Thakur, A. K., Limaye, M. V., Rakshit, S., Maity, K. N., Gupta, V., Sharma, P. K., & Singh, S. B. (2018). Controlled synthesis of WO3 nanostructures: optical, structural and electrochemical properties. Materials Research Express, 6(2), 025006. https://doi.org/10.1088/2053-1591/aae991.
  3. [3] Patterson, A. L. (1939). The Scherrer formula for X-ray particle size determination. Physical Review, 56(10), 978. https://doi.org/10.1103/PhysRev.56.978.
  4. [4] Demirkol, U., Pat, S., Mohammadigharehbagh, R., Musaoğlu, C., Özgür, M., Elmas, S., ... & Korkmaz, Ş. (2019). Determination of the structural, morphological and optical properties of graphene doped SnO thin films deposited by using thermionic vacuum arc technique. Physica B: Condensed Matter, 569, 14-19. https://doi.org/10.1016/j.physb.2019.05.035.
  5. [5] Ammar, A. U., Stan, M., Popa, A., Toloman, D., Macavei, S., Leostean, C., ... & Rostas, A. M. (2023). All-in-one supercapacitor devices based on nanosized Mn4+-doped WO3. Journal of Energy Storage, 72, 108599. https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108599.
  6. [6] Gupta, D., Chauhan, V., Mahajan, A., Gupta, R., Ali, S. A., & Kumar, R. (2023). Influence of gamma radiation on optical, structural and surface morphological properties of WO3 thin films grown by RF sputtering. Radiation Physics and Chemistry, 202, 110554. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2022.110554.
  7. [7] Kavitha, V. S., Krishnan, R. R., Sreedharan, R. S., Suresh, K., Jayasankar, C. K., & Pillai, V. M. (2019). Tb3+-doped WO3 thin films: A potential candidate in white light emitting devices. Journal of Alloys and Compounds, 788, 429-445. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.02.222.
  8. [8] Jain, R. K., & Khanna, A. (2021). CuO-doped WO3 thin film H2S sensors. Sensors and Actuators B: Chemical, 343, 130153. https://doi.org/10.1016/j.snb.2021.130153.

Details

Primary Language

English

Subjects

Materials Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Publication Date

June 28, 2024

Submission Date

December 20, 2023

Acceptance Date

March 30, 2024

Published in Issue

Year 2024 Volume: 9 Number: 2

APA
Elmas, S. (2024). Boron–doped WO3 thin films prepared using thermionic vacuum arc technique: physical properties. Journal of Boron, 9(2), 53-61. https://doi.org/10.30728/boron.1407455
AMA
1.Elmas S. Boron–doped WO3 thin films prepared using thermionic vacuum arc technique: physical properties. Journal of Boron. 2024;9(2):53-61. doi:10.30728/boron.1407455
Chicago
Elmas, Saliha. 2024. “Boron–doped WO3 Thin Films Prepared Using Thermionic Vacuum Arc Technique: Physical Properties”. Journal of Boron 9 (2): 53-61. https://doi.org/10.30728/boron.1407455.
EndNote
Elmas S (June 1, 2024) Boron–doped WO3 thin films prepared using thermionic vacuum arc technique: physical properties. Journal of Boron 9 2 53–61.
IEEE
[1]S. Elmas, “Boron–doped WO3 thin films prepared using thermionic vacuum arc technique: physical properties”, Journal of Boron, vol. 9, no. 2, pp. 53–61, June 2024, doi: 10.30728/boron.1407455.
ISNAD
Elmas, Saliha. “Boron–doped WO3 Thin Films Prepared Using Thermionic Vacuum Arc Technique: Physical Properties”. Journal of Boron 9/2 (June 1, 2024): 53-61. https://doi.org/10.30728/boron.1407455.
JAMA
1.Elmas S. Boron–doped WO3 thin films prepared using thermionic vacuum arc technique: physical properties. Journal of Boron. 2024;9:53–61.
MLA
Elmas, Saliha. “Boron–doped WO3 Thin Films Prepared Using Thermionic Vacuum Arc Technique: Physical Properties”. Journal of Boron, vol. 9, no. 2, June 2024, pp. 53-61, doi:10.30728/boron.1407455.
Vancouver
1.Saliha Elmas. Boron–doped WO3 thin films prepared using thermionic vacuum arc technique: physical properties. Journal of Boron. 2024 Jun. 1;9(2):53-61. doi:10.30728/boron.1407455