Sol-gel yöntemi ile LaMnO3 kaplanması ve karakterizasyonu

Bu çalışmada LaMnO3 seramik malzemesi, katı oksit yakıt pillerinde katot malzemesi olarak kullanılmak amacıyla sol-gel yöntemi ile ince film olarak üretilmiştir. Film kaplaması için hazırlanan çözeltilerde nitrat asıllı kimyasallar kullanılmış ve çözücü ve kilasyon malzemesi olarak da metanol ve asetil aseton kullanılmıştır. Öncelikle bu hazırlanan çözeltilerin içerisine, tek kristal Alümina Al2O3 parçalar daldırılmıştır. Belli bir süre çözelti içerisinde bekletilen Al2O3, özel bir aparat yardımı ile direkt olarak çözelti içerisinden, 500 °C sıcaklıktaki dikey tüp fırın içerisine alınıp kurutulup ve bu işlemden sonra 1025 °C sıcaklıkta kristalizasyon tavlamasına tabi tutulmuştur. Tek kristal Al2O3 parça üzerine kaplanan filmler X-ışını kırınımı, Tarama Elektron Mikroskobu (Scanning Electron Microsopy - SEM), Yoğunlaştırılmış İyon Işını (Focused Ion Beam - FIB), Atomik Kuvvet Mikroskobu (Atomic Force Microscopy - AFM) analizlerine bakılmıştır. Van der Pauw metotu ile iletkenlik/direnç ölçümü karakterize edilmiştir. X-ışını kırınımı karakterizasyonun da tek kristal Al2O3 parça üzerine kaplanan ince filmlerde, LaMnO3 fazının oluştuğu gözlemlenmiştir. SEM karakterizasyonundan oluşan yüzeylerin düzgün ve boyutları yaklaşık 10 nm civarında olan homojen dağılımlı az sayıda gözeneklerin oluştuğu gözlenmiştir. AFM karakterizasyonundan ise kaplanan ince film tane büyüklüğünün 60-80 nm civarında olduğu görülmüştür. FIB karakterizasyonu sonucunda da kaplama kalınlığının iki daldırma sonunda 180 nm civarında olduğu anlaşılmıştır. Kaplanan LaMnO3 ince filmin öz direnci ise 0,524 ? m olarak hesaplanmıştır.