SILAR Yöntemi ile Hazırlanan ZnO İnce Filmlerin Yapısal, Yüzey ve Optik Özelliklerine Nikel Katkısının Etkisinin İncelenmesi
Öz
İnce film teknolojileri, modern elektronik ve optoelektronik cihazların gelişiminde önemli bir rol oynamakta olup, yüksek performanslı ve düşük maliyetli malzemelerin üretimine olanak tanıyarak birçok uygulama alanında büyük ilgi çekmektedir. Özellikle, FTO (Flor katkılı Kalay Oksit) tabanlar üzerinde büyütülen dopantlı ZnO yarı iletken malzemeleri, güneş pilleri, gaz sensörleri ve biyosensörler gibi birçok uygulama için önemli adaylardır. Bu çalışmada, SILAR yöntemi kullanılarak hazırlanan saf FTO/ZnO ve nikel (Ni) katkılı, 1% Ni FTO/ZnO, 2% Ni FTO/ZnO ve 3% Ni FTO/ZnO ince filmlerin yapısal, yüzey ve optik özelliklerine nikelin katkısının etkisi incelenmiştir. Üretilen filmlerin yapısal analizleri X-ışını kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) gibi teknikler kullanılarak gerçekleştirilmiş ve nikel katkılı FTO/ZnO ince filmlerin kristal yapılarında ve yüzey morfolojilerinde önemli değişiklikler tespit edilmiştir. Ayrıca, optik özellikler UV-Vis spektroskopisi kullanılarak incelenmiş ve nikelin filmlerin optik özelliklerine etkisi ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmiştir. ZnO ince filmlerdeki nikel dopant seviyeleri %1 ila %3 arasında değiştirilmiştir. SEM-EDS analizleri, üretilen ZnO ince filmlerin küme benzeri yapılar oluşturduğunu göstermiştir. Bu yapıların, nikel içeriğine bağlı olarak değiştiği gözlemlenmiştir. Üretilen örnekler arasında en homojen yüzey dağılımının %3 Ni-FTO/ZnO örneğinde olduğu gözlemlenmiştir. XRD analizleri, örneklerin baskın kırınım piklerini SnO2 (FTO-taban) olarak tanımlamış ve çoğunlukla (101), (202) ve (211) düzlemleri boyunca yönlendirilmiş bir tetragonal kristal yapının olduğunu ortaya koymuştur. Ni-dopant konsantrasyonu arttıkça, filmlerde pik yoğunluklarında artışlar ve yarı-pik genişliklerinde azalmalar gözlemlenmiş, bu da üretilen örneklerin güneş hücresi teknolojilerinde, yarı iletken tabanlı gaz sensörlerinde ve benzer alanlarda potansiyel kullanımını vurgulamaktadır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Gao, X. D., Li, X. M., Yu, W. D. (2004). Preparation, structure and ultraviolet photoluminescence of ZnO films by a novel chemical method. Journal of Solid State Chemistry, 177(10), 3830-3834.
- Vu, D. V., Le, D. H., Nguyen, T. T., Van Duong, T., Ngo, Q. D., Trinh, T. Q. (2019). Study on material properties of Sn-and Cu-doped ZnO thin films as n-and p-type thermoelectric materials based on wet solution synthesis. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 30, 6544-6551.
- Zheng, J. H., Jiang, Q., Lian, J. S. (2011). Synthesis and optical properties of flower-like ZnO nanorods by thermal evaporation method. Applied Surface Science, 257(11), 5083-5087.
- Bougrine, A., El Hichou, A., Addou, M., Ebothé, J., Kachouane, A. ve Troyon, M., (2003). Materials Chemistry and Physics, 80: 438-445.
- Bougrine, A., El Hichou, A., Addou, M., Ebothé, J., Kachouane, A., Troyon, M. (2003). Structural, optical and cathodoluminescence characteristics of undoped and tin-doped ZnO thin films prepared by spray pyrolysis. Materials Chemistry and Physics, 80(2), 438-445.
- Chen, J., Wu, J., Lei, W., Song, J. L., Deng, W. Q., Sun, X. W. (2010). Co-sensitized quantum dot solar cell based on ZnO nanowire. Applied Surface Science, 256(24), 7438-7441.
- Abdulrahman, A. F., Abd-Alghafour, N. M., Ahmed, S. M. (2021). Optimization and characterization of SILAR synthesized ZnO nanorods for UV photodetector sensor. Sensors and Actuators A: Physical
- Zheng, J. H., Jiang, Q., Lian, J. S. (2011). Synthesis and optical properties of flower-like ZnO nanorods by thermal evaporation method. Applied Surface Science, 257(11), 5083-5087.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Yoğun Maddenin Yapısal Özellikleri
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
28 Kasım 2024
Gönderilme Tarihi
3 Mart 2024
Kabul Tarihi
11 Haziran 2024
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2024 Cilt: 5 Sayı: 2
APA
Kara, İ., Kayis, A. F., & Yalçınkaya, Ö. (2024). SILAR Yöntemi ile Hazırlanan ZnO İnce Filmlerin Yapısal, Yüzey ve Optik Özelliklerine Nikel Katkısının Etkisinin İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Dergisi, 5(2), 90-100. https://izlik.org/JA62AR23JJ
AMA
1.Kara İ, Kayis AF, Yalçınkaya Ö. SILAR Yöntemi ile Hazırlanan ZnO İnce Filmlerin Yapısal, Yüzey ve Optik Özelliklerine Nikel Katkısının Etkisinin İncelenmesi. GÜFFD. 2024;5(2):90-100. https://izlik.org/JA62AR23JJ
Chicago
Kara, İlker, Ahmet Furkan Kayis, ve Özcan Yalçınkaya. 2024. “SILAR Yöntemi ile Hazırlanan ZnO İnce Filmlerin Yapısal, Yüzey ve Optik Özelliklerine Nikel Katkısının Etkisinin İncelenmesi”. Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Dergisi 5 (2): 90-100. https://izlik.org/JA62AR23JJ.
EndNote
Kara İ, Kayis AF, Yalçınkaya Ö (01 Kasım 2024) SILAR Yöntemi ile Hazırlanan ZnO İnce Filmlerin Yapısal, Yüzey ve Optik Özelliklerine Nikel Katkısının Etkisinin İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Dergisi 5 2 90–100.
IEEE
[1]İ. Kara, A. F. Kayis, ve Ö. Yalçınkaya, “SILAR Yöntemi ile Hazırlanan ZnO İnce Filmlerin Yapısal, Yüzey ve Optik Özelliklerine Nikel Katkısının Etkisinin İncelenmesi”, GÜFFD, c. 5, sy 2, ss. 90–100, Kas. 2024, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA62AR23JJ
ISNAD
Kara, İlker - Kayis, Ahmet Furkan - Yalçınkaya, Özcan. “SILAR Yöntemi ile Hazırlanan ZnO İnce Filmlerin Yapısal, Yüzey ve Optik Özelliklerine Nikel Katkısının Etkisinin İncelenmesi”. Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Dergisi 5/2 (01 Kasım 2024): 90-100. https://izlik.org/JA62AR23JJ.
JAMA
1.Kara İ, Kayis AF, Yalçınkaya Ö. SILAR Yöntemi ile Hazırlanan ZnO İnce Filmlerin Yapısal, Yüzey ve Optik Özelliklerine Nikel Katkısının Etkisinin İncelenmesi. GÜFFD. 2024;5:90–100.
MLA
Kara, İlker, vd. “SILAR Yöntemi ile Hazırlanan ZnO İnce Filmlerin Yapısal, Yüzey ve Optik Özelliklerine Nikel Katkısının Etkisinin İncelenmesi”. Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Dergisi, c. 5, sy 2, Kasım 2024, ss. 90-100, https://izlik.org/JA62AR23JJ.
Vancouver
1.İlker Kara, Ahmet Furkan Kayis, Özcan Yalçınkaya. SILAR Yöntemi ile Hazırlanan ZnO İnce Filmlerin Yapısal, Yüzey ve Optik Özelliklerine Nikel Katkısının Etkisinin İncelenmesi. GÜFFD [Internet]. 01 Kasım 2024;5(2):90-100. Erişim adresi: https://izlik.org/JA62AR23JJ