Oksijen ve sıcaklığın reaktif magnetik alan sıçratma yöntemiyle büyütülen çinko oksit ince filmlere etkisi

Çinko oksit (ZnO), yarı iletken endüstrisinde gösterdiği saydam iletken oksit (SİO) özelliği ile hızla gelişmekte olan optoelektronik teknolojisinde sıklıkla kullanılan bir malzemedir. Bu tez çalışmasında, reaktif radyo frekans magnetik alan sıçratma yöntemi ile büyütülen ZnO ince filmlerin büyütme esnasında ortamda bulunan oksijen ve alttaş sıcaklığına bağlılığı yapısal ve optik özellikleri açısından değerlendirilmiştir. Yapılan X-ışınları kırınım deseni analizleri sonucunda elde edilen bulgular incelendiğinde bütün filmlerin yüksek yönelime sahip hekzagonal wurtzite yapısında olduğu ve bunun O2 miktarına bağlı olmadığı sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca, Raman spektrumları da wurtzite yapısının varlığını doğrulamaktadır. Aynı zamanda tüm örneklerin yüksek geçirgenliğe sahip olduğu ve film kalınlıklarının sıcaklık artışı ile azaldığı tespit edilmiştir. Alan etkili taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM) ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) sonuçları ise filmlerdeki taneciklerin oda sıcaklığında, 100 oC'de ve 200 oC'de çok değişmediği ancak 300 oC sıcaklıkta büyütülen filmlerin homojen olmayan tanecik büyümesi sergilediği tespit edilmiştir. Ancak, bu durum O2 arttıkça azalmaktadır. Bütün filmler için optik bant boşluğu ⁓3.25 eV olarak tespit edilmiştir. Yapılan bu çalışma, optoelektronikte oldukça sık kullanılan ince film çinko oksit yapılarına ilişkin kapsamlı bir optimizasyon sunmuştur.