SnO2 filmlerinin püskürtme yöntemiyle elde edilmesi ve bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, IV-VI grup ikili bileşiklerinden olan SnO2 yarıiletken filmleri spray pyrolysis (püskürtme) tekniği ile 300 °C, 350 °C, 400 °C, 450 °C ve 500 °C taban sıcaklıklarında üretilmiştir. Taban sıcaklığının SnO2 yarıiletken filmlerinin fiziksel özellikleri üzerindeki etkisini araştırmak için büyütülen filmlerin yapısal, morfolojik ve optik özellikleri incelenmiştir. SnO2 filmlerinin kalınlıkları spektroskopik elipsometri ölçümlerinden belirlenmiştir. Filmlerin xışını kırınım desenleri incelendiğinde, numunelerin polikristal yapıda oluştuğu ve taban sıcaklığı artışının filmlerin yapısal özelliklerini iyileştirdiği sonucuna ulaşılmıştır. Yüksek geçirgenlikteki SnO2 yarıiletken filmlerinin optik özellikleri incelenmiş, direkt bant geçişine sahip oldukları saptanmıştır. Taban sıcaklığının 300 °C’den 500 °C’ye çıkması ile yasak enerji bant aralığının 3.95 eV’dan 3.71 eV’a azaldığı belirlenmiştir. Filmlerin optik spektrum ölçümlerinden kırılma indisi, sönüm katsayısı, dielektrik sabiti ve optik taşıyıcı konsantrasyonu gibi bazı optik parametreleri hesaplanmıştır. Alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu (FESEM) ile filmlerin yüzey topografileri incelenmiştir. Bu görüntülerde 350 °C taban sıcaklığının üzerinde elde edilen filmlerin yüzeye iyi tutunduğu, homojen bir dağılım sergilediği ve taneli bir yapılanmanın varlığı dikkati çekmiştir. Tüm sonuçlar optoelektronik aygıt teknolojisi uygulamaları açısından değerlendirilmiş ve taban sıcaklığının her bir fiziksel özellik üzerinde önemli bir etki yarattığı belirlenmiştir.