SILAR Yöntemi ile hazırlanan CdO ince filmlerin fiziksel özelliklerinin araştırılması
Investigation of physical properties of CdO thin films prepared by SILAR method
Yazar: GÖKHAN GÖKALP
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGE ERKEN
Adıyaman Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Ardışık iyonik tabaka adsorpsiyonu ve reaksiyon = Sequential ionic layer adsorption and reaction ; Elektriksel özellikler = Electrical properties ; Optik özellikler = Optical properties ; İnce filmler = Thin films

Özet:
Bu çalışmada, kadmiyum oksit (CdO) ince filmler Ardışık İyonik Tabaka Adsorpsiyonu ve Reaksiyonu (SILAR) yöntemiyle cam alt tabanlar üzerinde elde edilmiştir. Farklı döngü saylarının (50, 70, 90, 110), CdO ince filmlerin yapısal, morfolojik, optiksel ve elektriksel özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Film kalınlıkları tartım metodu ile 46-245 nm aralığında hesaplanmıştır. X-Işını Kırınım (XRD) analizleri CdO ince filmlerin kübik yapıda olduğunu göstermiştir. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizlerinden taneciklerin sıkı yapıda oluştuğu tespit edilmiştir. Temel optiksel sabitler, optik geçirgenlik (%T) ve optik soğurma (A) ölçümleri kullanılarak araştırılmıştır. Bu ölçümler için UV-Vis spektrofotometresi kullanılmıştır. CdO ince filmlerin %T değerleri görünür bölgede (400-700 nm) %60-92 aralığında değişiklik göstermiştir. Buna ek olarak görünür bölgede kırılma indisi (n) değerleri 1.35-2.09 olarak hesaplanmıştır. CdO ince filmlerin yasak enerji aralıkları (Eg) 2.84-3.06 eV aralığında bulunmuştur. Hall ölçümleri ile CdO ince filmlerin n-tipi iletkenlik gösterdiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, araştırılan her parametrenin döngü sayısına bağlı olduğu bulunmuştur. Ayrıca elde edilen CdO ince filmlerin yapılan analizler sonucunda güneş pillerinde şeffaf iletken oksit tabaka malzemesi olarak kullanılabilecek yarıiletken ince filmler arasında umut vaat eden adaylar arasında olduğu söylenebilir.

Abstract:
In this study, cadmium oxide (CdO) thin films were obtained on glass substrates by using the Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) method. The effects of different cycle numbers (50, 70, 90, 110) on the structural, morphological, optical and electrical properties of CdO thin films were investigated. Film thicknesses were determined by weighing method and calculated in the range of 46-245 nm. The crystal symmetry of CdO thin films were analysed by the X-Ray Diffraction (XRD) method and were found as the cubic structure. It was determined from Scanning Electron Microscopy (SEM) analyses that the particles were formed in a close packed structure. Fundamental optical constants were investigated using optical transmittance (%T) and optical absorption (A) measurements. UV-Vis spectrophotometer was used for these measurements. The %T values of CdO thin films varied in the range of 60-92% in the visible region (400-700 nm). In addition, the refractive index (n) values in the visible region were calculated as 1.35-2.09. The forbidden energy gaps (Eg) of CdO thin films were found in the range of 2.84-3.06 eV. It was determined by Hall measurements that CdO thin films are n-type semiconductors. As a result, it was found that each investigated parameter depends on the number of cycles. In addition, it can be said that the obtained CdO thin films are among the candidate materials that can be used in technological applications in the form of solar cells and transparent conductive oxide layer material.