CdO yarıiletken ince filmlerin sılar metoduyla üretimi ve deneysel tasarım ile optimizasyonu
Production of CdO semiconductor thin films by silar method and optimization by experimental design
Yazar: RAZAN ALHOMSI
Danışman: PROF. DR. YASİN YÜCEL
Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Kadmiyum oksit = Cadmium oxide ; Kemometrik yöntem = Chemometric method ; Optimizasyon = Optimization ; Yüzey pürüzlülüğü = Surface roughness

Özet:
Bu tez çalışmasında, kadmiyum oksit yarıiletken ince filmlerin sentezine yönelik pH, tavlama sıcaklığı ve stearik asitte bekletme süresi parametreleri yanıt yüzey analizi ve üç faktörlü beş seviyeli merkezi kompozit dizayn tasarımı kullanılarak optimize edilmiş ve karakterizasyonu yapılmıştır. Oluşturulan modelleme çalışmalarında deneysel veri olarak CdO ince filmlerin RMS pürüzlülük değeri (Rq) ve su temas açısı değerleri (WCA) kullanılmıştır. Kadmiyum oksit yarıiletken ince filmlerin senteziyle ilgili kemometrik optimizasyon çalışmasında kullanılan deneysel çıktılar Rq ile WCA' nın sırasıyla 168,1 nm ile 215,9 nm ve 145,12° derece ile 155,73° aralığında değerler aldığı gözlenmiştir. Kaplama parametrelerinin CdO yarıiletken ince filmlerin Rq ve WCA değerlerine etkisi kemometrik bir yaklaşımla incelenmiş ve RMS pürüzlülüğü ile su temas açısı değerlerini tahmin etmek için ikinci dereceden model denklemleri geliştirilerek uygunluğu ANOVA analizi ile test edilmiştir. Kadmiyum oksit yarıiletken ince filmlerin sentezine yönelik optimum parametre değerleri Rq modelinde pH, tavlama sıcaklığı ve stearik asitte bekletme süresi için sırasıyla 10.5, 388.5°C ve 2.1 saat, WCA modelinde ise pH, tavlama sıcaklığı ve stearik asitte bekletme süresi için sırasıyla 10,6; 408,9°C ve 2,6 saat olarak hesaplanmıştır. Rq değerleriyle oluşturulan model tarafından tahmin edilen pürüzlülük değeri 193,3 nm iken deneysel olarak 189,1 nm değeri elde edilmiştir. WCA değerleriyle oluşturulan model tarafından tahmin edilen su temas açısı değeri ise 150,28°  iken deneysel olarak 151,15° ölçülmüştür. Her iki model için elde edilen deneysel ve tahmini değerlerin birbirine yakınlığı geliştirilen modellerin güvenilirliğini ortaya koymuştur.

Abstract:
In this thesis, the parameters of pH, annealing temperature and Immersion time in stearic acid for the synthesis of cadmium oxide semiconductor thin films were optimized and characterized using response surface analysis and three-factor five-level central composite design. RMS roughness (Rq) and water contact angle (WCA) of CdO thin films were used as experimental data in the modeling studies. It was observed that the experimental outputs Rq and WCA used in the chemometric optimization study related to the synthesis of cadmium oxide semiconductor thin films took values in the range of 168.1 nm to 215.9 nm, and 145.12° to 155.73°, respectively. The effect of coating parameters on the Rq and WCA values of CdO semiconductor thin films was investigated with a chemometric approach, and second-order model equations were developed to predict the RMS roughness and water contact angle values, and their suitability was tested by ANOVA analysis. The optimum parameter values for the synthesis of cadmium oxide semiconductor thin films are 10.5, 388.5°C and 2.1 hours for pH, annealing temperature and immersion time in stearic acid in the Rq model. In the WCA model, the pH, annealing temperature and immersion time in stearic acid were 10.6; Calculated at 408.9°C and 2.6 hours. The roughness value estimated by the model created with the Rq values was 193.3 nm, while the experimental value was 189.1 nm. While the water contact angle value estimated by the model created with WCA values was 150.28°, it was measured experimentally at 151.15°. The closeness of the experimental and predicted values obtained for both models revealed the reliability of the developed models.