Kalay katkılı ZnO ince filmlerinin bazı fiziksel özellikleri

Abstract

Katkısız ve Sn katkılı ZnO ince filmleri cam tabanlar üzerine 450ºC taban sıcaklığında püskürtme yöntemiyle elde edilmiştir. ZnO ince filmlerinin yapısal, optik ve elektriksel özelliklerine kalay katkısının etkisi araştırılmıştır. X-ışını kırınım desenlerinden filmlerin polikristal ve hekzagonal yapıda olduğu belirlenmiştir. Yapılanma katsayısı (TC), tanecik boyutu değerleri, örgü sabitleri ve hata yüzdeleri hesaplanmıştır. Kalay katkısı ile tanecik boyutunun arttığı belirlenmiştir. Filmlerin yasak enerji aralıkları, absorbansın dalgaboyunun fonksiyonuna bağlı ölçümlerinden incelenmiştir. Optik absorpsiyon çalışmalanndan filmlerin direkt bant geçişli olduğu ve yasak enerji aralığı değerlerinin 3,2-3,3 eV arasında olduğu bulunmuştur. Filmlerin yansıma katsayısı, sönüm katsayısı ve dielektrik sabiti gibi optik sabitleri hesaplanmıştır. Kalay katkısına bağlı olarak optik sabitlerinde önemli değişiklikler gözlenmiştir. Filmlerin elektriksel özellikleri Van der Pauw metodu kullanılarak araştırılmıştır. Katkısız, %1 Sn katkılı ZnO, %3 Sn katkılı ZnO ve %5 Sn katkılı ZnO'in iletkenlikleri sırasıyla 1,16 (ohm-cm)-ı, 0,37 (ohm-cm)-ı, 2,06 (ohm-cm)-ı ve 2,42 (ohm-cm)-ı olarak bulunmuştur.