Bizmut katkılı çinko oksit ince filmlerin üretilmesi ve karakterizasyonu

Teknolojinin hızla ilerlemesi ile araştırma ve geliştirme çalışmaları, birbirine alternatif olacak yeni üretim teknikleri ortaya çıkarmıştır. Ortaya çıkan bu teknikler arasından ivme kazanan ince filmler çok geniş kullanım alanına sahiptir. Bu çalışmada sol-jel metodu ile üretilen katkısız ZnO ve Bi katkılı ZnO ince filmler sentezlenmiştir. Bu çalışmada, Bi katkılı ZnO filmler sol-jel yöntemiyle hazırlanmış ve döndürerek kaplama yöntemi ile cam altlıklar üzerine biriktirilmiştir. Döndürerek kaplamanın her bir parametresini değiştirerek deneme yanılma yoluyla filmin oluşacağı en iyi şartlar belirlenmiştir. Uygun parametre bulununca her bir film için aynı parametre uygulanmıştır. Üretilen filmlerin yapısal, yüzeysel ve optiksel özellikleri sırasıyla, Atomik kuvvet mikroskobu (AFM), UV-Visible Spektroskopisi kullanılarak karakterize edilmiş ve bu özellikler üzerine katkılamanın etkileri incelenmiştir. Bi katkılı ZnO filmlerinin yüzey morfolojisinin Bi katkılanması ile değiştiği gözlemlenmiştir. Elde edilen filmlerin optik özellikleri incelenerek direkt band geçişli malzemeler oldukları tespit edilmiştir. Soğurma grafiği ile katkısız ZnO için yasak enerji Aralığı 3.30 eV bulunmuştur. Artan katkılana oranına göre önce yasak enerji aralıkları artmış, daha sonra azalış göstermiştir. Elde edilen sonuçlar, filmlerin yapısal, yüzeysel ve optiksel özelliklerinin, katkılama konsantrasyonuna bağlı olarak değiştiği belirlenmiştir. Üretilen malzemeler güneş pilleri, optoelektronik aygıt uygulamaları, şeffaf iletken elektrotlarda kullanılabilir. Anahtar Kelimeler: ZnO ve ZnO:Bi ince filmler, Döndürerek kaplama, AFM, Optik özellikler