Synthesis of MO- and W- doped ZnO thin films via the sol-gel technique: Structural, optical, and electrical properties

Bu çalışmada, yüksek değerlikli katkılayıcıların ZnO'nun yapısal, titreşimsel ve elektriksel özellikleri üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla molibden (%2 ve %4) ve tungsten (%2) katkılı çinko oksit (ZnO) ince filmler sol–jel döndürme kaplama yöntemi ile sentezlenmiştir. Filmlerin yapısal özellikleri X-ışını kırınımı (XRD) ile incelenmiş, katkı elementlerinin Zn–O bağlanma karakteristikleri ve titreşim modları üzerindeki etkilerini değerlendirmek amacıyla Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) kullanılmıştır. Bant aralığı davranışları spektral analizler ile belirlenmiş ve Mo ile W katkılarının kafes gerilimi ile elektronik geçişlerde dikkate değer değişimlere yol açtığı görülmüştür. Akım–gerilim (I–V) ölçümlerine dayalı elektriksel karakterizasyon, katkı konsantrasyonunun taşıyıcı taşınımı, idealite faktörü ve Schottky bariyer parametreleri üzerinde belirgin bir etkiye sahip olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca hesaplanan idealite faktörleri doğrultusunda diyot yapısının kalitesi analiz edilerek arayüz özellikleri ve taşınım mekanizmaları hakkında ayrıntılı çıkarımlar yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, sol–jel yöntemiyle üretilen Mo ve W katkılı ZnO ince filmlerin şeffaf elektronikler, diyot yapıları ve gelişmiş algılama teknolojileri için güçlü bir aday malzeme olduğunu göstermektedir.