Sol-gel yöntemiyle hazırlanan WO3 filmlerin elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of electrical and optical properties of sol-gel derived WO3 thin films
Yazar: AYDIN ÖMÜR ÇELİK
Danışman: DOÇ. DR. AHMET ALTINDAL ; YRD. DOÇ. DR. FATİH DUMLUDAĞ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Tungsten oksit = Tungsten oxide

Özet:
Tungsten oksit (WO3), katot malzemesi olarak elektrokromik aygıtların yapımında birinci derece öneme sahip bir malzemedir ve bugüne kadar n-tip yarıiletkenler arasında görünür bölge ve kızıl ötesi bölgelerdeki elektrokromik özelliklerine bağlı olarak üzerinde en çok çalışılan elektrokromik malzeme olmuştur.Bu Yüksek Lisans tez çalışmasında, başlangıç maddesi olarak tungsten heksa klorit (WCl6) kullanılarak katkısız ve değişik oranlarda Ti katkılanmış WO3 ince filmler hazırlanmıştır. Filmler, cam altlıklar üzerine fotolitografi tekniği ile oluşturulmuş İnter dijital elektrot yapısı üzerine (IDT) hazırlanmıştır. Bu filmlerin, yapısal, elektriksel ve optik karakterizasyonları yapılmıştır. Filmlerin yapısal özellikleri XRD yöntemiyle belirlenmiş ve WO3 filmlerin triklinik kristal yapıda oldukları görülmüştür. Filmlerin d.c ve a.c elektriksel özellikler 303-523 K sıcaklık aralığında incelenmiştir. Bu incelemeler sonucunda, gerek katkılı gerekse katkısız filmlerde d.c davranışın ısıl olarak uyarılmış taşıyıcılar tarafından belirlendiği sonucuna varılmıştır. Filmlerde a.c yük iletim mekanizmasının ise Reider tarafından önerilen site enerjilerini, engel yüksekliğini siteler arasındaki uzaklığı da göz önünde bulunduran model ile açıklanabileceği sonucuna varılmıştır. Filmlerin optik özellikleri 285-800 nm dalga boyu aralığındaki soğurma ve geçirgenlik özellikleri ölçülmek suretiyle belirlenmiştir. Bu ölçümlerden, gerek katkılı gerekse katkısız filmlerde soğurmanın artan dalga boyu ile azalırken, geçirgenliğin artan dalga boyu ile arttığı belirlenmiştir.

Abstract:
Tungsten oxide (WO3) has an important cathode material for fabricating electrochromic devices. Until now it has been extensively studied material among n-type semiconductors depending on electrochromic properties in the visible and infrared regions.In this master thesis, undoped and Ti doped tungsten oxide (WO3) thin films were prepared by using tungsten hexa chloride (WCl6) as starting material. The films were deposited onto glass substrates which are photolitographically patterned on the interdigitated electrodes structures (IDT). Structural, electrical and optical characterizations of the films were performed. Crystal structure of the films was investigated by means of X-ray diffraction method. X-ray diffraction results showed that the crystal structure of the WO3 films was triclinic. D.c and a.c electrical properties of the films were investigated in the temperature range of 303-523 K. These results reveal that d.c electrical behavior of undoped and doped films can be represented by thermally stimulated carriers. A.c charge transport mechanism of the films can be explained by the model proposed by Reider. This model suggest a hopping, based on a hopping over barriers, which includes both, a variation of site energies, barrier heights, and of intersite distances. Optical properties of the films were determined by means of absorption and transmission measurements between the wavelengths of 285-800 nm. It was observed from these measurements that, while absorption of undoped and doped films decreases with increase in wavelength transmission increases with increase in wavelength.