Gaz sensörü uygulaması için nanokristal Nb2O5 ince filmin yapısal, optik ve elektriksel karakterizasyonu

Bu çalışmada, yüksek vakum altında radyo frekansı (RF) biriktirme sistemi püskürtme gücünün ve biriktirme sıcaklığının, biriktirilen niyobyum oksit (Nb2O5) ince filmlerin özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. X-ışını kırınımı (XRD), RF gücünün artmasıyla saf Nb2O5 fazı için polikristal ortorombik yapıya dönüştürülen amorf özellikleri gösterir. Kristallik arttırıldı ve kristalit boyutu, kafes gerilmesinde bir azalmaya neden olan RF gücü ve altaş sıcaklığının artmasıyla arttı. Alan emisyon taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM) ile araştırılan yüzey morfolojisi, biriktirilen filmlerin tüm yüzey üzerinde homojenliğini gösterir. Altaş sıcaklığının artması oksitleme derecesinin artmasına neden olur. İşlem elektron boşluklarını azaltabilir. Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) sonuçları, RF gücünün ve altaş sıcaklığının parçacık boyutu ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki aşırı etkisini göstermektedir. Optik özellikler, RF gücünün artmasıyla bant kenarlarının daha keskin olduğunu göstermektedir. Optik enerji aralığı değerleri, RF gücünün artmasıyla azalmakta ve altaş sıcaklığının artmasıyla artmaktadır. Gaz hassasiyeti, çalışma sıcaklığından, partikul boyutundan, yüzey pürüzlülüğünden ve oksijen boşluklarından oldukça etkilenir. 160 W Rf gücünde hazırlanan numune için H2S gazına karşı maksimum hassasiyet 250°C'de 118,2 iken, 200°C çalışma sıcaklığında NO2'ye karşı maksimum hassasiyet 26,6 dır.