Yüksek Kaliteli ZnO Filmin Üretimi için Çözeltilerin Hazırlanmasında Ultrasesin Etkisi

Öz

Çinko oksit (ZnO) filmler, gaz sensörü ve güneş pili uygulamalarında ve UV-fotodedektörde yaygın olarak kullanılmaktadır. Filmlerin üretiminde çözelti başlangıçlı metotlar, düşük maliyetli sistemler olması nedeniyle tercih edilmektedir. Bununla birlikte, elde edilen filmlerin kalitesi zayıftır. Çözeltinin özellikleri, yüksek kaliteli ZnO filmi elde edilebilmesi için çok önemlidir. Bu çalışmada, çözeltinin hazırlanma aşamasında, sırasıyla ZnO kaynağı, çözücü ve sabitleyici olarak çinko asetat dihidrat, 2-metoksietanol ve monoetanolamin (MEA) kullanılmıştır. Berrak ve homojen bir çözelti hazırlanmıştır. Hazırlanan bu çözeltiye, %50 genlikte farklı sürelerde (0, 15, 30, 45, 60 dakika) ultrases (20kHz; 350W) uygulanmıştır. Bu çalışmada, ultrases uygulanmış ve uygulanmamış çözeltilerin parçacık dağılımı ve optik özellikleri gibi özelliklerine, ultrases uygulama süresinin etkisi araştırılmıştır. Hazırlanan çözeltilerin ultrasona maruz kalmasının bir sonucu olarak, çözeltide agregasyon olduğu düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Ultrases,Parçacık dağılımı,Optik özellikler

Kaynakça

1. Aryanto D., Jannah W. N., Masturi, Sudiro T., Wismogroho A. S., Sebayang P., Sugianto, Marwoto P. (2017). Preparation and structural characterization of ZnO thin films by sol-gel method. Journal of Physics: Conf. Series. 817, 012025.
2. Caglar Y., Caglar M., Ilican S., Aksoy S., Yakuphanoglu F. (2015). Effect of channel thickness on the field effect mobility of ZnO-TFT fabricated by sol gel process. Journal of Alloys and Compounds. 621, 189-193.
3. Got F., Culioli J., Berge P., Vignon X., Astruc T., Quideau J. M., Lethiecq M. (1999). Effects of high-intensity high frequency ultrasound on ageing rate, ultrastructure and some physico-chemical properties of beef. Meat Sci. 51, 35-42.
4. Ilgu G., Caglar Y., Ilican S., Caglar M., Ruzgar S. (2014). The Effect of Sol Concentration on the Structural and Electrical Parameters of Nanostructure ZnO Films by Sol Gel Dip Coating. Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics. 9(5), 618-623.
5. Ilican S., Gorgun K., Caglar Y., Caglar M. (2017). Influence of Irradiation Time on Structural, Morphological Properties of ZnO-NRs Films Deposited by MW-CBD and Their Photodiode Applications. Journal of Nanomaterials. 2017, 1-12.
6. Imai M., Watanabe M., Tominaga H., Yoshino K., Ogomi Y., Shen Q., Toyoda T., Minemoto T., Hayase S. (2018). Growth Mechanism of ZnO Thin Films Grown by Spray Pyrolysis Using Diethylzinc Solution. Phys. Status Solidi A. 215, 1700406.
7. Knorr D., Zenker M., Heinz V., Lee D.-U. (2004). Applications and potential of ultrasonics in food processing. Trends Food Sci. Techn. 15, 261-266.
8. Kurt Ç. (2013). Yüksek Güçlü Ultrases İşleminin Fermente Süt İçeceğinin Fiziksel Özelliklerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.

9. Levinson L., Philipp H. R. (1986). Zınc Oxide Varistors - A Review. American Ceramic Society Bulletin. 65(4), 639-646.
10. Liu K., Sakurai M., Aono M. (2010). ZnO-Based Ultraviolet Photodetectors. Sensors. 10, 8604-8634.
11. Mason T. J., Paniwnyk L., Lorimer J. P. (1996). The uses of ultrasound in food technology. Ultra-son. Sonochem. 3, 253-260.
12. Morkoç H., Özgür, Ü. (2009). Zinc Oxide: Fundamentals, Materials and Device Technology. Wiley Company, Germany, 488.
13. Özgür Ü., Morkoç H. (2006). Optical Properties of ZnO and Related Alloys. In: Zinc Oxide Bulk, Thin Films and Nanostructures Processing, Properties and Applications, Jagadish C. ve Pearton S. (eds), Elsevier Science, 175-239.
14. Raj C. J., Rajesh M., Manikandan R., Sim J. Y., Yu K. H., Park S. Y., Song J. H., Kim B. C. (2017). Two - Dimensional Planar Supercapacitor Based on Zinc Oxide / Manganese Oxide Core / Shell Nano - architecture. Electrochimica Acta. 247, 949–957.
15. Sathya M., Claude A., Govindasamy P., Sudha K. (2012). Growth of pure and doped ZnO thin films for solar cell applications. Advances in Applied Science Research. 3 (5):2591-2598.
16. Tüfekçi S., Özkal S. G. (2015). Gıdaların Kurutulmasında Ultrases Kullanımı. Pamukkale Univ Muh Bilim Derg, 21(9), 408-413.
17. Ulusoy K., Karakaya M. (2011). Gıda Endüstrisinde Ultrasonik Ses Dalgalarının Kullanımı. Gıda. 36 (2), 113-120.
18. Zhu L., Zeng W. (2017). Room-temperature gas sensing of ZnO-based gas sensor: A review. Sensors and Actuators A. 267, 242–261.