Metal oksit yarı iletken malzemelerin üretilmesi ve kuartz kristal mikroterazi nem sensörlerinin hazırlanması

Bu çalışmada, katkısız ve farklı oranlarda (%0,1, %1 ve %2) katkılandırılan Sn katkılı ZnO nanotoz numuneleri Sol-jel metoduyla hazırlandı. Elde edilen numunelerin yapısal, elektriksel, optiksel, yüzeysel ve nem algılama özellikleri farklı analiz teknikleri ile incelenmiş ve katkılamanın bu özellikler üzerine etkisi araştırılmıştır. Üretilen numunelerin kristal yapıları ve yüzey morfolojisi sırasıyla X-Isını Kırınımı (XRD) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ile analiz edilmiştir. X-Işını kırınım desenlerinden, elde edilen numunelerin hekzagonal wurtzite ve polikristal yapıda olduğu belirlenmiştir. Tüm numunelerin difraksiyon desenleri incelendiğinde maksimum şiddetli pikin (101) düzlemine ait olan pik olduğu gözlenmiştir. Numunelerin ortalama tane boyutları, kristal büyüklükleri ve örgü sabitleri hesaplanmıştır. Ayrıca, numunelerin elektriksel özellikleri 2-uç metodu kullanılarak araştırılmıştır. Numunelerin iletkenliklerinin sıcaklığa bağlı değişimlerinden düşük ve yüksek sıcaklık bölgeleri için aktivasyon enerjileri hesaplandı. Numunelerin optik özelliklerini incelemek için UV-VIS spektrofotometre kullanıldı. Optik absorpsiyon çalışmalarından numunelerin direkt bant geçişli olduğu ve yasak enerji aralığı değerlerinin 3,24 ? 3,28 eV arasında olduğu bulunmuştur. ZnO nanoyapıların sensör özelliklerinin araştırılmasında Kuartz Kristal Mikrobalans (QCM) tekniği kullanılmıştır. Sentezlenen katkısız ve Sn katkılı ZnO nanoyapıların sensör özellikleri, frekans değişikliğine bağlı olarak, değişen nem koşullarında incelenmiştir. Sonuç olarak, yapmış olduğumuz nem sensörü uygulamalarında katkısız ve Sn katkılı ZnO nanotoz numunelerin kullanılabilirliği kanıtlanmıştır.Anahtar Kelimeler: Sensörler, Nem Sensörleri, Kuartz Kristal Mikrobalans, QCM, Yarıiletkenler, Çinko oksit