Sol Jel Yöntemiyle Elde Edilen ZnO Filminin Yapısal, Morfolojik ve Optik Özelliklerine Erbiyum Katkısının Etkisi
Abstract
Katkısız ve Erbiyum (Er) katkılı çinko oksit (ZnO)
filmleri sol jel spin kaplama yöntemi ile p-Si alttaşlar üzerine elde
edilmiştir. ZnO filminin yapısal, morfolojik ve optik özellikleri üzerine Er
katkısının etkisi sırasıyla, X-ışını kırınım cihazı, taramalı elektron
mikroskobu (SEM) ve UV-vis spektrofotometresi kullanılarak araştırılmıştır.
X-ışınları kırınımı (XRD) spektrumlarından, bütün filmlerin hekzagonal wurtzite
yapıda ve zinkit fazda kristallendiği belirlenmiştir. Kristallenme boyutu,
dislokasyon yoğunluğu, örgü parametreleri, kristal yapıdaki deformasyon ve
gerilim gibi yapısal parametreler hesaplanmıştır. SEM görüntülerinden, film
yüzeylerinin çatlaklar ve gözenekler olmadan iyi kaplanmış ve homojen olduğu
görülmektedir. Ortalama tane boyutu, tane sınırları ve filmlerin yüzey
durumlarının araştırılması için ImageJ programı kullanılmıştır. UV
sprektrofotometresi ile optik ölçümler yapılmış ve optik bant aralığı
diferansiyel yansıma ve Kubelka-Munk teorisiyle belirlenmiştir. Her iki
yöntemden de, ZnO filminin optik band değerinin Er katkısıyla düzensiz olarak
artıp azaldığı belirlenmiştir. %0,4 Er katkılı ZnO filminin optik band
aralığının diğer filmlere göre daha büyük olduğu gözlenmiştir.
Keywords
Supporting Institution
Project Number
References
- [1] H. Morkoç and Ü. Özgür, Zinc Oxide: Fundamentals, Materials and Device Technology. Wiley Company, Germany, 2009.
- [2] G. Ilgu, Y. Caglar, S. Ilican, M. Caglar, S. Ruzgar, “The effect of sol concentration on the structural and electrical parameters of nanostructure ZnO films by sol gel dip coating,” J. Nanoelectron. Optoe., 9, 622-627, 2014.
- [3] M. Raja, N. Muthukumarasamy, D. Velauthapillai, R. Balasundaraprabhu, S. Agilan, and T. S. Senthil, “Studies on bundle like ZnO nanorods for solar cell applications,” Solar Energy, 106, 129-135, 2014.
- [4] L. Zhu and W. Zeng, “Room-temperature gas sensing of ZnO-based gas sensor: A review,” Sensor. Actuat. A-Phys., 267, 242–261, 2017.
- [5] T. Ates, C. Tatar, and F. Yakuphanoglu, “Preparation of semiconductor ZnO powders by sol gel method: Humidity sensors,” Sensor. Actuat. A-Phys., 190, 153-160, 2013.
- [6] S. Ilican, K. Gorgun, Y. Caglar and M. Caglar, “Influence of irradiation time on structural, morphological properties of ZnO-NRs films deposited by MW-CBD and their photodiode applications,” J. Nanomaterials, 2017, 1-12, 2017.
- [7] Y. Caglar, M. Caglar, S. Ilican, S. Aksoy and F. Yakuphanoglu, “Effect of channel thickness on the field effect mobility of ZnO-TFT fabricated by sol gel process,” J. Alloys Compound., 621, 189-193, 2015.
- [8] R. S. Gonçalves, P. Barrozo, G. L. Brito, B. C. Viana, and F. Cunha, “The effect of thickness on optical, structural and growth mechanism of ZnO thin film prepared by magnetron sputtering,” Thin Solid Films, 661, 40-45, 2018.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Metrology, Applied and Industrial Physics
Journal Section
Research Article
Publication Date
November 30, 2019
Submission Date
February 18, 2019
Acceptance Date
July 2, 2019
Published in Issue
Year 2019 Volume: 14 Number: 2