Farklı yöntemlerle hazırlanan tri-nükleer Co ve Zn ftalosyanin ince filmlerin elektriksel özelliklerinin incelenmesi
The investigation of the electrical properties of tri-nuclear Co and Zn phthalocyanine thin films prepared by different methods
Yazar: FATMA NUR IŞIK
Danışman: DOÇ. DR. AHMET ALTINDAL ; YRD. DOÇ. DR. FATİH DUMLUDAĞ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, ilk defa sentezlenen tri-nükleer Cobalt (Co) ve Çinko (Zn) Ftalosyaninlerin ince filmlerini hazırlama parametrelerinin, filmlerin elektriksel özelliklerine etkisi incelenmiştir. Hazırlama parametresi olarak; hazırlama yöntemi ve altlık sıcaklığı olarak iki grup belirlenmiştir. Filmler 298 K, 323 K, 348 K, 373 K altlık sıcaklıklarında inter digital transducer yapı (IDT) üzerine damlatma ve püskürtme yöntemi ile kaplanarak hazırlanmışlardır. Filmlerin d.c. elektriksel özellikleri 1 Volt aralığında akım-gerilim (I-V) ölçümleri yapılmak suretiyle, a.c. karakteristikler ise 40 Hz - 100 kHz frekans aralığında iletkenlik, empedans, empedansın sanal ve gerçek kısımları ölçümleri yapılmak suretiyle belirlenmiştir. Tüm ölçümler; 298 K - 391 K sıcaklık aralığında, karanlıkta ve 10-3 mbar vakum ortamında alınmıştır.Örneklerin oda sıcaklığında hazırlanan ve oda sıcaklığında ölçülen d.c. iletkenlikleri sırasıyla ZnPc-damlatma için: 1.0x10-10 S/cm; ZnPc-püskürtme için: 7.3x10-11 S/cm; CoPc-damlatma için: 1.3x10-10 S/cm; CoPc-püskürtme için: 5.9x10-11 S/cm; bulunmuştur. Damlatma yöntemi ile hazırlanan filmlerin aktivasyon enerjileri, altlık sıcaklığı arttıkça püskürtme yöntemi ile hazırlanan filmlere göre daha çok azalmaktadır. Ölçüm aralığı içinde, püskürtme yöntemiyle hazırlanan filmlerin aktivasyon enerjilerinin, damlatma yöntemiyle hazırlanan filmlerin aktivasyon enerjilerinden daha yüksek olduğu hesaplanmıştır.Tüm örneklerin yük iletim mekanizmalarının hoplama metoduna uyum sağladığı sonucu elde edilmiştir. Her iki yöntemle hazırlanan filmlerde a.c. iletkenliğin frekansa bağımlılığı ? s şeklinde bulunmuştur. ?s? parametresinin sıcaklığa bağlı olduğu ve genel olarak sıcaklık arttıkça azaldığı bulunmuştur. Örnekler için yük iletim mekanizması İlişkilendirilmiş Engel Hoplama (CBH) modeli ile uyumludur.Film hazırlama yöntemi ve altlık sıcaklığının filmlerin empedans spektrumları üzerine üzerine önemli bir etkisi olmadığı görülmüştür. Her iki yöntemle hazırlanan filmlerin ölçülen empedanslarının artan frekansla azaldığı gözlenmiştir.

Abstract:
In this study, the goal was to research the effect of preparation parameters on the d.c. and a.c. electrical properties of newly synthesized tri-nuclear Zinc and Cobalt phthalocyanine thin films. Thin films of the metallophthalocyanine compounds were prepared at 298 K, 323 K, 348 K, 373 K substrate temperatures by cast coating method and by spraying method. Phthalocyanine solution was plated with on an IDT (inter digital transducer) structure. d.c. conduction properties of the films were determined from the measured current-voltage characteristics. Room temperature d.c. conductivities were found as 1.0x10-10 S/cm for ZnPc film and 1.3x10-10 S/cm for CoPc film prepared by cast coating method, 7.3x10-11 S/cm for ZnPc and 5.9x10-11 S/cm for CoPc film prepared by spraying method at 298 K substrate temperatures.The a.c. electrical characteristics were determined by measuring the conductivity, the imaginary and real part of the empedance in the frequency range from 40 Hz to 100 kHz in the temperature range of 298 K ? 391 K.Activation energy values of the films prepared by spraying method tends to show lower dependence to the substrate temperature at higher substrate temperatures. In the measurement temperature range, activation energy of the films prepared by spraying method higher than that of the films prepared by cast coating method.In both cases the dependence of conductivity to frequency was found to be ? s. The parameter ?s? depends on substrate temperature and decreases with increasing measurement temperature. The obtained results were in agreement with the prediction of the CBH model for all films.