Research Article

Sol-jel Yöntemi ile Kaplanan Nb2O5 İnce Filmlerin Karakterizasyonu

Volume: 6 Number: 1 May 22, 2020
EN TR

Sol-jel Yöntemi ile Kaplanan Nb2O5 İnce Filmlerin Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, hazırlanan niobyum pentoksit (Nb2O5) çözeltileri farklı sürelerde ve aynı koşullar altında yaşlandırıldı. Nb2O5 ince filmler, soda kireç cam ve silisyum alttaşlar üzerine aynı koşullar altında döndü-rerek kaplama cihazında sol-jel yöntemi ile kaplandı. Kaplanan Nb2O5 ince filmlerin yapısal ve optik özel-likleri ile yüzey morfolojilerinin çözeltinin yaşlanmasına olan bağımlılığı sırasıyla, X-ışını kırınımı (XRD), ikincil iyon kütle spektrometresi (SIMS), UV-Vis spektrofotometre ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) analizleri ile incelendi. XRD sonuçlarından, SG-1 (1 gün yaşlandırılan çözelti ile kaplanan film) numunesi-nin kristal yapıya sahip olduğu görüldü ve SG-1 numunesinin tanecik boyutu 46,12 nm olarak hesaplandı. SIMS analizi ile niobyum (Nb) ve oksijen (O) atomik türlerinin film derinliği boyunca homojen olarak dağıldığı tespit edildi. SG-1 numunesi görünür bölgede %80 civarında geçirgenliğe sahiptir ve soğurma spektrumundan elde edilen yasak enerji aralığı yaklaşık 3,65 eV olarak bulundu. Çözeltilerin yaşlandırılma süreleri artıkça, yansıtma değerleri kullanılarak hesaplanan kırılma indislerinin azaldığı görülmektir. AFM sonuçlarından, 5x5 µm2’lik alanda taranan yüzey görüntülerinden SG-1 numunesinin düzgün yüzey mor-folojisine ve 70 nm tanecik büyüklüğüne sahip olduğu görülmektedir. Ayrıca, AFM görüntülerinden çözelti yaşlandıkça RMS değerlerinin artığı görülmektedir. Elde edilen sonuçlar; Nb2O5 çözeltisinin yaşlandırılma süresinin kaplanan filmlerin yapısal, optik ve yüzey morfolojisini etkilediğini göstermektedir. Kaplanan Nb2O5 ince filmlerin Si temelli güneş hücrelerinde yansıma önleyici tabaka olarak kullanılması önerilmektedir.

Keywords

Supporting Institution

CSBB

Project Number

2016K121220

Thanks

Bu çalışma CSBB tarafından 2016K121220 nolu proje ile desteklenmiştir.

References

  1. Aegerter M. A. (2001). Sol-Gel Niobium Pentoxide: A Promising Material for Electrochromic Coatings, Batteries, Nanocrystalline Solar Cells and Catalysis. Solar Energy Materials Solar Cells (68), 401-422. Erişim adresi: https://doi.org/10.1016/S0927-0248(00)00372-X
  2. Agarwal G. ve Reddy G. B. (2005). Study of Surface Morphology and Optical Properties of Nb2O5 Thin Films with Annealing. Journal of Materials Science: Materials in Electronics (16), 21–24. Erişim adresi: https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs10854-005-4953-x.pdf
  3. Bahuguna G. Mishra N.K. Chaudhary P. Kumar A. ve Singh R. (2016). Thin Film Coating through Sol-Gel Technique. Research Journal of Chemical Sciences 6(7), 65-72. Erişim adresi: https://www.researchgate.net/publication/314093443
  4. Casey H. C. Sell D.D. ve Panish M.B. (1974). Refractive index of AlxGa1−xAs between 1.2 and 1.8 eV. Appl. Phys. Lett (24), 63-65. Erişim adresi: https://doi.org/10.1063/1.1655095
  5. Cha J.-H. Ashok K. Kissinger N.J. S. Ra Y.-H. Sim J.-K. Kim J.-S. ve Lee C.-R. (2011). Effect of Thermal Annealing on the Structure, Morphology, and Electrical Properties of Mo Bottom Electrodes for Solar Cell Applications. Journal of the Korean Physical Society (59), 2280-2285. Erişim adresi: https://doi.org/10.3938/jkps.59.2280.
  6. Chen K.-N. Hsu C.-M. Li J. Liou Y.-C. ve Yang C.-F. (2016). Investigation of Antireflection Nb2O5 Thin Films by the Sputtering Method under Different Deposition Parameters. Micromachines 7(151), 2-12. Erişim adresi: https://doi.org/10.3390/mi7090151
  7. Danish M. ve Pandey A. (2016). Influence of Thickness and Calcination under Ammonia Gas Flow on Topographical, Optical and Photocatalytic Properties of Nb2O5 Thin Films Prepared by Sol–Gel: A Comparative Study. Mater Sci: Mater Electron (27), 6939–6946. Erişim adresi: https://doi.org/10.1007/s10854-016-4648-5
  8. Dash J.K. Chen L. Topka M.R. Dinolfo P.H. Zhang L.H. Kisslinger K. Lua T.-M. ve Wanga G.-C. (2015). A Simple Growth Method for Nb2O5 Films and Their Optical Properties, RSC Adv., (5), 36129–36139. Erişim adresi: https://doi.org/10.1039/C5RA05074J

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

-

Journal Section

Research Article

Publication Date

May 22, 2020

Submission Date

July 22, 2019

Acceptance Date

February 14, 2020

Published in Issue

Year 2020 Volume: 6 Number: 1

APA
Ataşer, T. (2020). Sol-jel Yöntemi ile Kaplanan Nb2O5 İnce Filmlerin Karakterizasyonu. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6(1), 49-56. https://doi.org/10.28979/comufbed.595184
AMA
1.Ataşer T. Sol-jel Yöntemi ile Kaplanan Nb2O5 İnce Filmlerin Karakterizasyonu. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2020;6(1):49-56. doi:10.28979/comufbed.595184
Chicago
Ataşer, Tuğçe. 2020. “Sol-Jel Yöntemi Ile Kaplanan Nb2O5 İnce Filmlerin Karakterizasyonu”. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6 (1): 49-56. https://doi.org/10.28979/comufbed.595184.
EndNote
Ataşer T (May 1, 2020) Sol-jel Yöntemi ile Kaplanan Nb2O5 İnce Filmlerin Karakterizasyonu. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6 1 49–56.
IEEE
[1]T. Ataşer, “Sol-jel Yöntemi ile Kaplanan Nb2O5 İnce Filmlerin Karakterizasyonu”, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 6, no. 1, pp. 49–56, May 2020, doi: 10.28979/comufbed.595184.
ISNAD
Ataşer, Tuğçe. “Sol-Jel Yöntemi Ile Kaplanan Nb2O5 İnce Filmlerin Karakterizasyonu”. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6/1 (May 1, 2020): 49-56. https://doi.org/10.28979/comufbed.595184.
JAMA
1.Ataşer T. Sol-jel Yöntemi ile Kaplanan Nb2O5 İnce Filmlerin Karakterizasyonu. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2020;6:49–56.
MLA
Ataşer, Tuğçe. “Sol-Jel Yöntemi Ile Kaplanan Nb2O5 İnce Filmlerin Karakterizasyonu”. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 6, no. 1, May 2020, pp. 49-56, doi:10.28979/comufbed.595184.
Vancouver
1.Tuğçe Ataşer. Sol-jel Yöntemi ile Kaplanan Nb2O5 İnce Filmlerin Karakterizasyonu. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2020 May 1;6(1):49-56. doi:10.28979/comufbed.595184