Hidrotermal yöntemle (SnO₂)XZnO(1-X) sentezlenmesi ve ince film hedef malzemesi üretimi

Abstract

Bu çalışmada, hidrotermal yöntemle sentezlenen, geniş uygulama alanına sahip (SnO₂)x(ZnO)1-x tozlarının faz gelişimleri farklı x değerlerinde (x=0-1) incelenmiştir. Uygulanan sentez koşulları altında, x değerinin değişimine bağlı olarak ZnO (x=0), SnO₂ (x=1) ve Zn₂SnO₄ (x=0.29) fazlarının oluştuğu, ZnSnO₃ fazının ise oluşmadığı tespit edilmiştir. ZnO fazının oluşumu, pH, başlangıç maddesinin derişimi, sentez ortamı ve süresi gibi süreç parametreleri açılarından değerlendirilmiştir. %99.96 (kütlece) saflıkta, 4-10 μm tane boyutunda 100ºC'de, çiçeksi ve çubuksu morfolojilerde ZnO tozu hidrotermal metot ile başarıyla sentezlenmiştir. Zn₂SnO₄ ve ZnSnO₃ fazlarının saf olarak sentezlenebilmesi için başlangıç maddesi derişimi, hidrotermal sentez sıcaklığı ve süresi ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar %99.93 (kütlece) saflıkta Zn₂SnO₄ tozlarının molce Zn/Sn = 2.4:1 olacak şekilde, pH' 9.0'da, 220°C'de ve 24 saat süreyle hidrotermal süreç sonucunda üretilebileceğini göstermiştir. Elde edilen kararlı faza sahip tozların ince film uygulamalarında kullanılabilmesi için sinterleme davranışları incelenmiş ve seramik hedef malzeme haline getirilmişlerdir. Hidrotermal yöntemle üretilen ZnO tozu için sinterleme sıcaklığı 1100ºC, Zn₂SnO₄ tozu için ise 1200ºC olarak belirlenmiştir.