Al, Ga katkılı N-tipi ZnO saydam iletken oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada saf ZnO, Al katkılı ZnO (AZO), Ga katkılı ZnO (GZO) ve Al-Ga birlikte katkılı ZnO (AGZO) ince filmler sol jel spin kaplama ve hidrotermal yöntem ile iki adımda cam yüzey üzerinde üretilmiştir. Yapısal, optik ve elektriksel özellikleri açıklanmıştır. 0,5 M ve 1,0 M olmak üzere iki farklı konsantrasyonlarda çinko asetat'ın dietanolamin ve bir miktar etanol içerisinde çözündürülmesiyle homojen bir çözelti elde edilmiştir. Spin kaplama ile oluşturulan tohum tabakaları 400 oC/5 sa tavlanmıştır. Farklı molarite ve katkılamalar ile maliyeti düşük, seri üretime uygun, ticarileşmesi yüksek olan anot malzemelerin bulunması amaçlanmıştır. İnce filmlerin morfolojik yapıları ve kalınlıkları taramalı elektron mikroskobu'nda (SEM), ince filmlerdeki tanelerin yönelimi X-ışınımı difraksiyonu (XRD) ile analiz edilmiş ve elektriksel iletkenliği 4-noktalı akım voltaj karakteristiği ile ölçülmüştür. İnce filmlerin optik geçirgenlikleri UV-Vis-NIR spektrometresinde 200-800 nm dalga boyları arasında ölçülmüştür.

In this work, undoped ZnO, Al doped ZnO, Ga doped ZnO and Al-Ga co-doped ZnO thin films were produced in two steps on glass substrate by sol-gel spin coating and hydrothermal method. Structural, optical and electrical properties were explained. A homogeneous solution was obtained by dissolving zinc acetate in diethanolamine and some ethanol in two different concentrations, 0.5 M and 1.0 M, respectively. Seed layers formed by spin coating, were annealed at 400 oC/5 h. It is aimed to find anode materials with low cost, suitable for serial production and high commercialization with different molarities and doping. Morphological structures and thicknesses of the thin films were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), orientation of the particles in thin films were analyzed by X-ray diffraction (XRD) and electrical conductivity was measured by 4-point current voltage characteristic. Optical transmittance of thin films were measured by UV-VIS-NIR Spectrophotometer in the range between 200 and 800 nm.