No abstract

In this study, a new route to produce pure and composite ZnO-MgO thin films has been presented. In the process the pure ZnO thin films were the starting point, ending up with MgO by doping various percentages (from 0% to 100%) of Mg with the help of sol-gel spin coating technique. The crystal phases in all doping levels have been obtained when the samples annealed at 600˚C for a duration of 6 hours. The X-ray diffraction (XRD) spectra, the scanning electron microscopy (SEM) micrographs and UV-Vis absorption spectra have been performed to elucidate the composed film structures.

No abstract

In this work, zinc oxide (ZnO) thin films on quartz substrates were fabricated using the spin-coating method. Thermal annealings from 350 • C to 1050 • C have been performed in 50 • C increments and for two annealing durations (0.5 h and 8 h). X-ray diffraction (XRD) spectra, scanning electron microscopy micrographs, and UV-Vis absorption spectra of all the samples have been elucidated from mechanical and optical points of view. It has been observed that for all annealing temperatures, the crystal phase has been obtained. After 850 • C annealings, a new crystal phase related to Zn 2 SiO 4 (willemite) has also been appeared in XRD spectra. This phase remained stable up to 1050 • C annealing together with the ZnO crystal phase. It has been found that the nano/micro rod diameters of the ZnO crystals reach to a maximum (0.4 μm) at the 700 • C annealing for both annealing durations. For 650 • C annealings, ZnO nanorods appeared to be split into two homogeneous nanorods of length of 500 μm and of width of 0.35 μm (350 nm) which was not the case for all other annealing temperatures. After 950 • C annealings, ZnO nano/micro rods started to disappear and formed homogeneous ZnO thin films.

Bu çalışmada, amorf mikroskop camlar üzerine spin kaplama yöntemi kullanılarak ZnO ince filmleri üretilmiş ve bu filmler 350 o C ile 850 o C arasında değişen sıcaklıklarda tavlanmışlardır. Tavlamalar 50 o C'lik aralıklarla gerçekleştirilmiş ve iki farklı (0.5 ve 8 saat) tavlama süresi kullanılmıştır. Bütün numunelere ait XRD, SEM ve UV-Vis spektrumları alınarak numunelere ait optik ve yapısal özellikler analiz edilmiştir. 400 o C'de sekiz saat tavlanan numunede sadece (100) yönünde kristallenme gözlenmiştir. 800 o C ve 850 o C tavlamaları SiO 2 ve Zn 2 SiO 4 ile bağlantılı iki faz üretmiştir. Yapılan deneyler tavlama sıcaklığı ve süresinin genelde ZnO nanoyapılarının çaplarını artırdığını göstermiştir. Orta sıcaklıklarda (350-600 o C) tavlanan numunelerde 370 nm'de (3.36eV) konuşlanmış bir soğurma bandı gözlenirken bu pik 650 o C'den sonraki tavlama sıcaklıklarında 290 nm'de yeni bir soğurma piki oluşturmuş ve bu yeni pikin de SiO 2 fazından kaynaklandığı tespit edilmiştir. 800 o C'de 8 saat tavlanmış numunelerde SiO 2 soğurma pikinde 10 nm'lik bir kırmızaya kayma tespit edilmiştir.