Investigation of some properties of sputtered zno thin film

Bu tezdeki amacımız film oluşturma anında (insitu) altlık sıcaklığını değiştirerek ZnO ince filmin yapısal ve optik özelliklerini çalışmaktır. Son yılllarda ZnO üzerinde potansiyel uygulamalar arttığından, ZnO'ya ilgi, doğal olarak, artmıştır. ZnO ince filmin elektriksel, optoelektronik ve fotokimyasal özelliklerindeki gelişme onun güneş hücrelerinde[8], ışık geçirgen elektrotlarda ve mavi/UV ışık yayan diyotlarda [9] kullanımının önünü açmıştır. Bu çalışmada, ZnO ince film DC magnetron saçtırma tekniği kullanılarak üretilmiştir. DC saçtırma yöntemi Zn hedef malzeme ve oksijen gazı kullanılarak amorf ve 1-2 mm kalınlığındaki cam üzerinde gerçekleştirildi. Film üretim esnasında altlık sıcaklığı oda sıcaklığından 400°C'a kadar değiştirilerek filmin optik ve yapısal özelliklerinin değişimi incelendi. Üretilen filmlerin kristal yapısı, yüzey morfolojisi ve optik özellikleri X Işını Kırınımmetresi (XRD), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ve UV-Vis Spektrometresi kullanılarak incelendi. XRD ölçümü altlık sıcaklığı oda sıcaklığından 300°C' a kadar olan filmlerin hegzagonal wurtzite yapısında ve (002) c ekseni yönlenmesine sahip olduğunu gösterdi. Ancak, film altlık sıcaklığı 400°C'a ulaştığında film polikristal hale dönüşüp aynı hegzagonal wurtzite yapısında (100), (002), (101), (110) ve (103) yansımalarını gösterdiği görüldü. Üretilen bu filmlerin tane büyüklükleri ve Kristal özellikleri altlık sıcaklığı artışı ile arttığı gözlendi. ZnO filmin optic bant aralığı, altlık sıcaklığı arttarken 3.353 – 3.001 eV arasında azalarak değiştiği bulundu. AFM sonuçları, altlık sıcaklığı artarken filmin yüzey pürüzlüğünün rms değerlerinin daha düzgün bir prüzsüz yüzeye doğru gittiğini gösterdi. UV-Vis spektrometre sonuçları filmin görünür ışık bölgesinde %80 geçirgenlik gösterdiği ve altkık sıcaklığı yükseldikçe geçirgenliğin arttığı bulundu. Sonuç olarak altlık sıcaklığı arttıkça film kalitesi artmakta ve yüzey de önemli ölçüde iyileşmektedir.