Kobalt oksit filminin püskürtme yöntemiyle elde edilmesi ve bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Co₃O₄ yarıiletken filmleri püskürtme yöntemiyle, cam tabanlar üzerine elde edilmiştir. Filmler, 50 ºC'lik adımlarla 300 ºC'den 450ºC'ye kadar değişen taban sıcaklıklarında üretilmiştir. Co₃O₄ filmlerinin yapısal, optik ve elektriksel özellikleri araştırılarak taban sıcaklığının elde edilen filmlere etkisi incelenmiştir. Elipsometre ölçümleri ile Co₃O₄ filmlerinin kalınlıkları 600 nm civarında bulunmuştur. X-ışını kırınım desenlerinden numunelerin polikristal yüzey-merkezli kübik yapıda oldukları belirlenmiş, örgü sabiti ve tanecik boyutları hesaplanmıştır. Numunelerin kristalcik boyutları 300ºC, 350ºC ve 400ºC taban sıcaklıkları için sırasıyla 55 nm, 56 nm ve 54 nm olarak hesaplanmıştır. Yüzey morfolojisi alan emisyonlu taramalı elektron mikroskopu (FESEM) kullanılarak incelenmiştir. Filmlerin optik bant aralıkları 190-3300 nm dalgaboyu aralığındaki absorbans ölçümlerinden bulunmuştur. Co₃O₄ filmlerinin direk bant geçişine sahip olduğu, yasak enerji aralıklarının Eopt₁=1,77-2,13 eV ve Eopt₂=1,41-1.48 eV aralıklarında olduğu belirlenmiştir. Sıcak uç yöntemi kullanılarak filmlerin p-tipi elektriksel iletkenliğe sahip olduğu belirlenmiştir. Düzlemsel yapıdaki numunelerin elektriksel özellikleri karanlıkta, oda sıcaklığında 0,01 V- 100 V aralığında gerilim uygulanarak ölçülmüştür.