Sol jel metodu ile ZnO-Cdo nanomalzemelerin üretilmesi ve karakterizasyonu

Teknolojinin hızla ilerlemesi ile araştırma ve geliştirme çalışmaları, birbirine alternatif olacak yeni üretim teknikleri ortaya çıkarmıştır. Ortaya çıkan bu teknikler arasından ivme kazanan ince filmler çok geniş kullanım alanına sahiptir. Bu çalışmada sol-jel metodu ile ZnO ve CdO ince filmler üretilmiştir. Sol-jel spin kaplama metoduyla kuartz altlıklara kaplanmak üzere farklı oranlarda dört numune hazırlanmıştır. ZnO ince filmler sol-jel spin kaplama metodu ile cam altlıklar üzerinde biriktirilmiştir. Hazırlanan filmlere aynı sıcaklık ve sürelerde ısıl işleme tabii tutulmuştur. Bu çalışmada hedeflenen temel amaç, ince filmler için uygun olan, yüksek saflıkta malzeme üretilebilen, malzemelerin homojen ve toz boyutunun mikron altında olması gibi avantajları bulunan sol-jel yöntemi ile üretilen numunelerin AFM, optik ve iletkenlik ölçümleri yapılarak analiz edilmesidir. Bu amaçla, yaptığımız çalışmada Kadmiyum (Cd) ile katkılanan çinko oksit (ZnO) filmlerin katkılanma sonrası sahip olacağı karakteristikler incelenmiştir. ZnO filmler, şeffaf iletken oksitlerin en dikkat çeken malzemelerden biri olup optoelektronik teknolojisinde çokça tercih edilir. ZnO, Cd ile katkılandığında oluşan yasak enerji aralığı değeri, katkılanan Cd'nin konsantrasyonunun eklenmesi ile arttırıldı. Bu çalışmada, Cd katkılı ZnO filmler sol-jel döndürerek kaplama tekniği ile cam altlık üzerinde biriktirilmiştir. Döndürerek kaplamanın parametrelerini değiştirerek kaplama için optimum olduğu şartlar belirlenmiştir. Uygun parametre bulunduktan sonra her bir film için aynı parametre uygulanmıştır. Oluşan filmlerin morfolojik, yapısal ve optiksel özellikleri sırasıyla, Atomik kuvvet mikroskobu (AFM), UV-Visible Spektroskopisi kullanılarak karakterize edilmiş ve bu özellikler üzerine katkılamanın etkileri incelenmiştir. Cd katkılı ZnO filmlerinin yüzey morfolojisinin Cd katkılaması ile değiştiği gözlemlenmiştir. Elde edilen filmlerin optik özellikleri incelenerek direkt bant geçişli malzemeler oldukları tespit edilmiştir. Yapılan bu incelemeler sonucunda, elde edilen filmlerin yapısal, morfolojik, ve optik özelliklerin katkılama konsantrasyonuna göre değiştiği belirlenmiştir.