Katkısız SiO2-TiO2 ince filmlerin elde edilmesi ve optik özelliklerinin incelenmesi
Preparation of undoped SiO2-TiO2 thin films and investigation of their optical properties
Yazar: ADİL ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. MERAL HOŞCAN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Daldırma yöntemi = Dipping method ; Optik özellikler = Optical properties ; Sol-jel yöntemi = Sol-gel method ; Titanyum dioksit = Titanium dioxide ; İnce filmler = Thin films

Özet:
Bu çalışmada katkısız SiO2-TiO2 kompozit ince filmler cam altlıklar üzerine sol-jel dip-coating (daldırma) yöntemiyle kaplanmıştır. Ayrı ayrı hazırlanan silika ve titanya çözeltilerinin değişik oranlarda karıştırılmasıyla oluşturulan farklı yapılardaki çözeltilerle kaplanan filmlerde meydana gelecek farklılıklar araştırıldı. Özel bir yöntemle temizlenen cam altlıklar, hazırlanan çözelti karışımlarına sabit bir hızla daldırıldı ve ardından bekletilmeden aynı hızla geri çekildi. Hava ortamında bir süre kurutulan camlar, daha sonra 150 °C'de bekletildi ve ardından tekrar daldırıldı. İstenilen kat sayısına ulaşılana kadar aynı işlemler tekrar edildi ve sonunda altlıklar, fırında 600 °C'ye kadar ısıtıldı. Altlık üzerinde depolanan filmlerin yapısal ve optik özellikleri araştırıldı. Sonuç olarak farklı oranlarda hazırlanan karışımlarla üretilen filmlerin, bu oranlara bağlı olarak kırılma indisi, optik enerji band aralığı ve optik geçirgenlik gibi optik özelliklerinde çeşitli farklar gözlendi. Elde edilen verilerle, filmlerin kaplanmasında kullanılan çözeltideki TiO2 miktarının artmasıyla 400nm-600nm aralığında geçirgenliğin azaldığı tespit edildi. Ayrıca TiO2 miktarı arttırıldığında, filmlerin optik band aralığı değerinde düzenli bir azalma olmasının yanı sıra kırılma indisinde bir artış meydana geldiği görüldü.

Abstract:
In this research undoped SiO2-TiO2 composite thin films were deposited on glass substrates by sol-gel dip-coating method. The differences that might had been occured between the films which were obtained from the solutions with different structures composed by mixing the two pre-solutions with variant ratios were investigated. The glass substrates, which had been cleaned with a special method were dipped into the mixed solutions with a constant speed, and then they were withdrawn with the same speed without being waited. After being dried in mid-air for a while, they were heated to 150 °C, and then were dipped again. Once the number of the layers that was required is reached with reprocesses, the substrates were heated to 600 °C. The optical and the structural properties of the films deposited on the substrates were investigated. Some differences in optical properties like refractive index, optical energy band gap and optical transmission of these films that were produced from different ratios of solutions were observed as result. It has been established that there is a decrease in optical transmission within the range of 400nm-600nm wavelength as a result of increasing the TiO2 content of the mixed solution. Furthermore, it has been observed that increasing the TiO2 content, also caused a decrease in the optical band gap values, while causing a raise in the refractive index values.