Olcay GENÇYILMAZ, Ferhunde ATAY, İdris AKYÜZ

ZnO Yarıiletken Filmlerinin Optik, Elektrik ve Yüzey Özellikleri Üzerine Isıl Tavlama İşleminin Etkileri

Bu çalışmada, ZnO yarıiletken filmleri ultrasonik kimyasal püskürtme tekniği (UKP) kullanılarak cam tabanlar üzerine depolanmıştır. Üretilen filmlerin bazı fiziksel özelliklerini iyileştirmek için farklı sıcaklıklarda ısıl tavlama işlemi yapılmış ve filmlerin optik, elektrik ve yüzey özellikleri üzerine tavlama sıcaklığının etkisi araştırılmıştır. ZnO filmlerinin elemental analizleri yapılarak filmlerin stokiyometrisi belirlenmiştir. Geçirgenlik ve soğurma spektrumları UV-VIS spektrofotometre kullanılarak alınmıştır ve yasak enerji aralıkları optik metot ile belirlenmiştir. Ayrıca filmlerin kalınlıkları, kırılma indisi (n) ve sönüm katsayısı (k) değerleri spektroskopik elipsometre (SE) cihazı kullanılarak belirlenmiştir. Filmlerin yüzey görüntüleri ve yüzey pürüzlülük değerleri atomik kuvvet mikroskobu (AKM) kullanılarak incelenmiş ve elektriksel özdirençleri dört uç metodu ile belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, ZnO filmlerinin bazı fiziksel özelliklerinin ısıl tavlama işlemi ile iyileştiği belirlenmiş ve ZnO filmlerinin çeşitli teknolojik alanlarda kullanım potansiyeli araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Ultrasonik kimyasal püskürtme, ZnO, Spektroskopik elipsometre, Atomik kuvvet mikroskobu

PDF

___

Ergin, B., Ketenci, E., Atay, F. 2008. Characterization of ZnO films obtained by ultrasonic spray pyrolysis technique. International journal of hydrogen energy, 34, 5249–5254.
Golshahi, S., Rozati, S. M., Martins, R., Fortunato, E. 2009. P-type thin film deposited by spray pyrolysis technique. The effect of solution concentration. Thin Solid Films, 518,1149-1152.
Kaushal, A., Pathak, D., Bedi, R. K., Kaur, D. 2009. Structural, electrical and optical properties of transparent Zn1-xMgxO nanocomposite thin films. Thin Solid Films, 518, 1394-1398.
Kavasoğlu, N., Kavasoğlu, A. S. 2008. Metalsemiconductor transition in undoped ZnO films deposited by spray pyrolysis. Physica B, 403, 2807-2810.
Kruns, M., Mellikov E. 1995. Zinc oxide thin films by the spray pyrolysis method. Thin Solid Films, 270, 3336.
Lee, J.H., Park, B. K. 2004. Characteristics of Al-doped ZnO thin films obtained by ultrasonic spray pyrolysis: effects of Al doping and an annealing treatment. Materials Science and Engineering, 106, 242–245.
Ma, T. Y., Shim D. K. 2002. Effects of rapid thermal annealing on the morphology and electrical properties of ZnO/In films. Thin Solid Films, 410, 8–13.
Pankove, J. I. 1975. Optical processes in semiconductors, Dover Publications, New York, A.B.D.
Zhang, X., Fan, H., Sun, J., Zhao, Y. 2007. Structural and electrical properties of p-type ZnO films prepared by Ultrasonic Spray pyrolysis. Thin Solid Films, 515, 8789-8792.
Zhao, J. L., Li, X.M., Bian, J. M., Yu, W. D., Zhang, C. Y. 2005. Growth of nitrogen-doped p-type ZnO films by spray pyrolysis and their electrical and optical properties. Journal of crystal Growth, 280, 495-501.