Ultrasonik kimyasal püskürtme tekniği ile üretilen nadir toprak element katkılı CeO2 ince filminin karakterizasyonu

Bu çalışmada, katkısız ve %4-8-10 La katkılı CeO_2 ince filmler 300±5 oC taban sıcaklığında sprey piroliz ( kimyasal püskürtme) yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen filmler XRD, SEM, AFM, Raman spektroskopisi, UV-Vis ve fotolüminesans spektrometresi FE-SEM kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen filmlerin, kübik kristal yapıya sahip olduğu ve görünür bölgede (300-900 nm) %20-70 geçirgenliğe sahip olduğu gözlemlenmiştir. CeO_2'nin optik bant aralığı değeri 3,2 eV olup artan La katkısı ile artmıştır. Fotolüminesans ölçümlerinde filmlerde mavi ve yeşil emisyonlar bulunmuştur. SEM analiz sonuçlarına göre filmlerde çatlaklar ve parçacık yığılması gibi morfolojik değişiklikler gözlenmiştir. Filmlerdeki oksijen boşluklarının durumunu değerlendirmek için Raman Spektroskopisi kullanıldı. Katkısız CeO_2'nin florit yapısında örtüşen Raman fonon moduna atfedilen ~ 465cm^(-1)'deki karakteristik pik gözlemlenmiştir. Pikteki değişikliklerin gözlemlenmesi katkı türünün iyonik yarıçapındaki farklılıktan kaynaklanmaktadır. Raman kaymasında yaklaşık 500cm^(-1)'deki pik bir oksijen boşluğunun varlığını göstermektedir. Sonuç olarak, La katkısının CeO2 ince filmlerin kristal yapısı, yüzey morfolojisi, kimyasal bileşimi ve optik özellikleri üzerinde önemli etkileri olduğunu göstermektedir. İnce filmlerin üretimi ve karakterizasyonu konusunda önemli bilgiler sağlamış ve gelecekteki araştırmalar için değerli bir temel oluşturmuştur.