Sol Jel Yöntemiyle Elde Edilen ZnO Filminin Yapısal, Morfolojik ve Optik Özelliklerine Erbiyum Katkısının Etkisi

Abstract

Özet: Katkısız ve Erbiyum (Er) katkılı çinko oksit (ZnO) filmleri sol jel spin kaplama yöntemi ile p-Si alttaşlar üzerine elde edilmiştir. ZnO filminin yapısal, morfolojik ve optik özellikleri üzerine Er katkısının etkisi sırasıyla, X-ışını kırınım cihazı, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve UV-vis spektrofotometresi kullanılarak araştırılmıştır. X-ışınları kırınımı (XRD) spektrumlarından, bütün filmlerin hekzagonal wurtzite yapıda ve zinkit fazda kristallendiği belirlenmiştir. Kristallenme boyutu, dislokasyon yoğunluğu, örgü parametreleri, kristal yapıdaki deformasyon ve gerilim gibi yapısal parametreler hesaplanmıştır. SEM görüntülerinden, film yüzeylerinin çatlaklar ve gözenekler olmadan iyi kaplanmış ve homojen olduğu görülmektedir. Ortalama tane boyutu, tane sınırları ve filmlerin yüzey durumlarının araştırılması için ImageJ programı kullanılmıştır. UV sprektrofotometresi ile optik ölçümler yapılmış ve optik bant aralığı diferansiyel yansıma ve Kubelka-Munk teorisiyle belirlenmiştir. Her iki yöntemden de, ZnO filminin optik band değerinin Er katkısıyla düzensiz olarak artıp azaldığı belirlenmiştir. %0,4 Er katkılı ZnO filminin optik band aralığının diğer filmlere göre daha büyük olduğu gözlenmiştir.