SILAR yöntemiyle katkılı ve katkısız Mn_3 O_4 yarıiletken ince filmlerin büyütülmesi ve karakterizasyonu

Bu çalışmada, bakır (Cu) ve çinko (Zn) katkılı ve katkısız Mn3O4 ince filmleri cam alt tabaka üzerine ardışık iyonik tabaka adsorpsiyonu ve reaksiyonu (SILAR) yöntemi kullanılarak oda sıcaklığında büyütülmüştür. Cu ve Zn katkıları ayrı ayrı yüzdesel olarak % 0,1, % 0,2 ve % 0,3 oranlarında Mn3O4 ince filmine katkılanmıştır. Bu ince filmlerin optik, yapısal, morfolojik ve hidrofilik özellikleri ve etkileri sistematik olarak, UV-Vis spektroskopisi, X-ışını difraksiyonu (XRD), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), raman spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve su temas açısı (WCA) ölçümleri kullanılarak incelenmiştir. UV-Vis spektroskopisiyle alınan ölçümlerde Cu katkılı Mn3O4 ince filmlerinde band aralığı Cu konsantrasyon artışı ile, 2,09 eV'den 1,71 eV'ye düştüğü, Zn katkılı Mn3O4 ince filmlerinde band aralığı Cu konsantrasyon artışı ile, 2,09 eV 'den 1,73 eV'ye düştüğü gözlenmiştir. XRD ölçümleri, Cu katkısından dolayı ince filmlerin kristal boyutlarında artan katkı oranı, ilkönce azaldığını ve sonrasında arttığını, Zn katkısından dolayı ince filmlerin kristal boyutlarında artan katkı oranı ile azaldığını göstermiştir. Aynı zamanda XRD ölçümleri ile ince filmlerin tetragonal Hausmannit yapısına sahip olduğu belirlenmiştir. Raman ölçümleri Cu ve Zn katkılı ve katkısız Mn3O4 ince filmlerinin Hausmannite yapıda olduğunu göstermiştir. SEM ölçümleri katkısız Mn3O4 ince filmlerinin yüzey morfolojilerinin Cu ve Zn katkısı ile önemli ölçüde değiştiğini göstermiştir. SEM ölçümleri Zn katkılı Mn3O4 ince filmlerin süperkapasitör uygulamaları için önemli bir yapı olan nanoduvar yapıda olduğunu göstermiştir. WCA ölçümleri ise, tüm ince filmlerin hidrofilik olduğunu gösterilmiştir.