Katkılı metal oksit ince filmlerin üretimi ve bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi

Günümüz teknoloji dünyasının sürekli gelişmesi daha çok katma değerli ürünler işlenebilmesine olanak sunmaktadır. Bu da alternatif ve ekonomik yarıiletken malzemelere olan ihtiyacı artırmaktadır. Yarıiletken teknolojisinin maliyetinin düşürülmesi ve kolay ulaşabilir olması ince filmlerle mümkün olmaktadır. Bu çalışma kapsamında ZnO ince filmler kompleks ve pahalı teknoloji ile yapılan üretim tekniklerine alternatif olarak geliştirilen ve literatürde ilk defa kullanılacak "Sol-Gel Manyetik Döndürerek Kaplama yöntemi" ile elde edilmiştir. Geliştirilen bu teknikte döndürme işlemi, diğer pahalı tekniklerden farklı şekilde manyetik olarak gerçekleştirilmektedir. Özgün yüzeysel özellikleri bulunan çeşitli metallerle katkılanarak elektriksel yapıları değiştirilebilen ZnO ince filmler birçok güncel teknolojik alanlarda kullanılmaktadır. Al ve Cd katkılama işlemi % 1, % 3 ve % 5 oranlarında artırılarak yapılmıştır. Katkılı ve katkısız ZnO ince filmlerin bazı fiziksel özellikleri, X-Işını Kırınımı (XRD) Cihazı, Alan Emisyonu Taramalı Elektron Mikroskobu (FESEM) ve UV-Vis. Spektrofotometresi kullanılarak incelenmiştir. Yapılan XRD analizlerinde elde edilen tüm ince filmlerin polikristal yapıda olduğu ve hekzagonal ZnO yapısı ile birebir örtüştüğü görülmüştür. FESEM görüntüleri incelendiğinde ise, filmin tüm yüzeyine hemen hemen homojen dağılmış nanoboyutta taneciklerden meydana geldiği görülmüştür. UV-Vis. Spektroskopisi ölçümleri ile elde edilen yasak enerji aralığı değerleri yaklaşık 3.3 eV olarak hesaplanmıştır. Katkılı ZnO ince filmlerin özellikleri incelendiğinde, kaplamanın yüzeye homojen olarak dağıldığı, katkılama miktarı artıkça tane boyutu değerlerinin arttığı ve yüzeyde boşlukların yok olduğu dolayısıyla birbirlerine daha iyi tutunan nanoboyuttaki taneciklerden oluştuğu görülmüştür. Ayrıca katkılı ince filmlerde yasak enerji aralığı değerlerinin katkılama miktarı arttıkça azaldığı gözlemlenmiştir. Literatürde ilk defa kullanılan bu ince film üretim tekniği ile katkılı ve katkısız ince filmler daha basit ve ekonomik bir şekilde rahatlıkla üretilebilmiştir.