Beyaz Işık Yayan İndiyum Katkılı ZnO İnce Filmlerde Tavlama Sıcaklığının Etkisi
Abstract
Bu çalışmada, %7 indiyum katkılı ZnO ince filmler, farklı tavlama sıcaklıklarında (150 °C, 350 °C, 550 °C) daldırma kaplama tekniği ile üretildi. Üretilen filmlerin yapısal, morfolojik ve fotolüminesans özelliklerine sıcaklık etkisi incelendi. XRD sonuçları, düşük sıcaklıkta kristallenmenin gerçekleşmediğini, yüksek sıcaklıklara çıkıldığında filmlerin hekzagonal wurtzit yapıda oluştuğunu gösterdi. Ancak yüksek sıcaklık, artan ısıl gerilim ve dislokasyon yoğunluğu nedeniyle kristal kalitesinde kısmi bozulmaya neden olmuştur. SEM analizleri, 350 °C’de elde edilen filmlerin daha homojen, yoğun ve düzgün yüzey morfolojisine sahip olduğunu, 550 °C’de ise tanecik birleşmesiyle yüzey pürüzlülüğünün arttığını gösterdi. Fotolüminesans analizi, yüksek sıcaklıklarda tavlanan filmlerin 380 nm mor ve 550 nm sarı emisyonların birleşmesiyle beyaz ışık yaydığını, bu durumun kusur merkezlerinden kaynaklanan geçişlerle ilişkili olduğunu gösterdi. Yüksek indiyum katkısı ile sentezlenen ve yüksek sıcaklıklarda tavlanan IZO filmlerin, yüksek kristal bütünlüğü, düşük kusur yoğunluğu ve belirgin beyaz ışık emisyonu nedeniyle aydınlatma ve yeni nesil ekran teknolojilerinde kullanılan beyaz ışık yayan diyotlar (WOLED) için potansiyel bir alternatif olabileceği düşünülmektedir.
Keywords
IZO ince film, Daldırma kaplama, Kristalleşme, Fotolüminesans
Thanks
References
- Abdel-Hameed, R., Ashmawy, A. M., AlElaimi, M., Abourashed, N. M., Hegazy, A., Alshammari, O. A. O., Tantawy, A., Elgazzar, E., Batakoushy, H. A., Abbas, A. E. F., and Abdel-Raoof, A. M. (2025). Electrochemical platform with Ag/ZnO nanorods for green, blue, and white determination of the newly approved drug roxadustat in pharmaceuticals and plasma: NQS assessment and UN-SDGs alignment. Microchemical Journal, 212, 113326. https://doi.org/10.1016/j.microc.2025.113326
- Abisheva, A. K., Afanasyev, D. A., Ilyassov, B. R., Aimukhanov, A. K., Kulbachinskii, V. A., and Zeinidenov, A. K. (2024). The influence of annealing environment of ZnO thin film on its optical, structural and photovoltaics performance. Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 159, 115932. https://doi.org/10.1016/J.PHYSE.2024.115932
- Ahmed, Z., Rahman, T., Hussain, K. M. A., Khatun, M. T., Chowdhury, M. S. S., Faruqe, T., Toma, F. T. Z., Ahmed, Y., Khan, M. N. I., and Alam, M. M. (2023). Characterization and optimization of ZnS thin film properties synthesis via chemical bath deposition method for solar cell buffer layer. Main Group Chemistry, 22(1), 79-91. https://doi.org/10.3233/MGC-210127
- Akash, R., Ganesh, V., Thirumoorthi, M., and Deivatamil, D. (2025). Fabrication of high-performance UV photodetector using gallium doped ZnO thin films by nebulizer spray pyrolysis method. Optical Materials, 160, 116715. https://doi.org/10.1016/J.OPTMAT.2025.116715
- Amakali, T., Daniel, Likius. S., Uahengo, V., Dzade, N. Y., Leeuw, N. H. de, Amakali, T., Daniel, Likius. S., Uahengo, V., Dzade, N. Y., and Leeuw, N. H. de. (2020). Structural and optical properties of ZnO thin films prepared by molecular precursor and Sol–Gel methods. Crystals 2020, Vol. 10, 10(2). https://doi.org/10.3390/cryst10020132
- Asha Hind, P., Kumar, P., Goutam, U. K., and Rajendra, B. V. (2025). Tuning of electrical properties and persistent photoconductivity of SnO2 thin films via La doping for optical memory applications. Materials Science in Semiconductor Processing, 186, 109073. https://doi.org/10.1016/J.MSSP.2024.109073
- Badadhe, S. S., and Mulla, I. S. (2009). H2S gas sensitive indium-doped ZnO thin films: Preparation and characterization. Sensors and Actuators B: Chemical, 143(1), 164-170. https://doi.org/10.1016/j.snb.2009.08.056
- Baig, U., Al-Kuhaili, M. F., and Dastageer, M. A. (2025). Remediation of crude oil contaminated oily wastewater using nanostructured ZnO-decorated ceramic membrane: Membrane fouling and their mitigation using photo-catalytic self-cleaning process. Desalination, 597, 118333. https://doi.org/10.1016/j.desal.2024.118333
- Bappy, N. F., and Subramani, S. (2025). A comprehensive review on Mg-doped ZnO thin film and nanostructure: Properties and applications. Materials Science and Engineering: B, 318, 118251. https://doi.org/10.1016/J.MSEB.2025.118251
- Bellili, I., Darenfad, W., Guermat, N., and Bouarissa, N. (2025). Optimizing the structural, optical, hydrophobic, and electrical properties of (Sn/Mg) co-doped ZnO thin films for application as solar cell electrodes. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 36(15). https://doi.org/10.1007/S10854-025-14918-5