V2O5 ince filmlerin yapısal, morfolojik ve optiksel karakterizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Öğrenci: MELTEM DÖNMEZ

Danışman: MEHMET ÇAKMAK

Özet:

Bu çalışmada, sıcaklık ve güç parametrelerinin değişiminin V2O5 ince filmlerinin üzerine etkisi araştırıldı. V2O5 ince filmler cam alttaşlar üzerine RF Püskürtme Sistemi ile oda sıcaklığı, 100, 200 ve 300 oC de kaplandı. Tavlamanın etkilerini gözlemlemek için 100 oC de kaplanan V2O5 ince filmi tercih edildi ve camın ısıya dayanma gücü göz önünde bulundurularak tavlama işlemi, 1 saat süre ile atmosferik ortamda 200 ve 300 oC de gerçekleştirildi. Aynı zamanda oda sıcaklığında n-Si (100) alttaşlar üzerine farklı RF güç değerlerinde (50 W, 100 W, 150 W) püskürtme yöntemi ile kaplandı. Katı n-Si alttaş üzerine büyütülen ince filmlerin optik soğurma spektrumlarının da değerlendirilebilmesi için kaplamalar sırasında ince filmler korning cam alttaşlar üzerine de biriktirildi. V2O5 ince filmlerin yapısal, morfolojik ve optiksel analizleri yapıldı. Filmlerin kristalite özellikleri X-ışını kırınımı (XRD) tekniği ile belirlendi. Yüzey morfolojisi atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile analiz edildi. Optik geçirgenlik özelliği ise UV-Vis spektrometre ile belirlendi. Üretilen ince filmlerin yasak enerji aralıkları (Eg), soğurma spektrumundan hesap edildi. Yapısal analizlerle V2O5 ince filmlerin ortorombik fazda büyüdüğü gözlendi. Farklı RF güç değerlerinde korning cam üzerine kaplanan filmlerin Eg değerleri indirekt geçiş için 2,6-2,9 eV olduğu belirlendi. Farklı sıcaklıklarda cam üzerine kaplanan filmlerin Eg değerleri ise indirekt geçiş için 2,5-2,7 eV olduğu belirlendi. Güç değişimi göz önünde bulundurulduğunda, elde edilen sonuçlardan kristalitesi ve yüzey morfolojisi açısından iyi nitelikte, en yüksek optik bant aralığına sahip olan numunenin 50 W RF gücünde hazırlanan numune olduğu görüldü. Ayrıca, Püskürtme RF gücü değişiminin tanecik boyutu üzerinde etken olduğu ve parçacık boyutunun 50 W için 1,73 nm değerinden 150 W için 0,13 nm değerine değiştiği belirlendi. Büyütme sıcaklığının etkisi değerlendirildiğinde en iyi kristalite 100 ˚C de gözlendi.