PbO ince filmlerin sol-jel tekniğiyle üretilmesi ve bazı özelliklerinin incelenmesi
PbO thin films production with sol-gel technique and investigation of some properties
Yazar: KADİR ÖZTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. EYÜP FAHRİ KESKENLER
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology
Dizin: Yarı iletken ince filmler = Semiconductor thin films

Özet:
Yapılan tez çalışmasında PbO ince film sol-jel tekniği ile üretilmiş XRD, SEM, EDS, optiksel ve elektriksel sonuçları analiz edilmiştir. Numune için gerekli çözeltiler hazırlanmış ardından Spin-coater cihazı yardımıyla 2500 rpm'de 20 saniye boyunca döndürülerek Sol-jel'in temizlenmiş cam numune üzerinde homojen bir şekilde kaplanması sağlanmıştır. Cam örnek 100 ℃'lik fırında kuruması için 5 dk boyunca bekletilmiş ve bu işlem on tur boyunca tekrarlanmıştır. Elde edilen ince filmin XDR analizinde 2θ (25,22) açısında (101) piki net bir şekilde gözlemlenmiştir. Kristal yapısının XRD görüntüleri ve literatürden faydalanılarak tetragonal olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Ortalama tanecik boyutu 6,8 Å olarak hesaplanmıştır. SEM görüntülerinde filmin homojen bir yapıya sahip olduğu görülmüştür. Yapılan optiksel analizlerde numunenin ortalama %95 üzerinde bir geçirgenliğe sahip olduğu anlaşılmıştır buda güneş enerjisi uygulamaları için önemli bir avantaj olabileceği düşünülmektedir. Yapılan çalışmada elde edilen filmin yasak enerji bandı ve soğurma grafikleri Tauc yasası olarak bilinen denklem sonucu Eg = 2,72 eV olarak bulunmuştur. Taşıyıcı yoğunluğu 2 × 1014 cm-3, özdirenci 3,23 × 103 Ω cm olarak hesaplanmıştır ayrıca numunenin tipi Sıcak uç yöntemiyle p-tipi olarak tespit edilmiştir. 300-900 nm dalga boyu aralığında fotolüminesans ölçümleri yapılarak farklı kusur çeşitlerine göre pikler gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this thesis study, XRD, SEM, EDS, optical and electrical results of PbO thin film sol-gel technique were analyzed. Necessary solutions were prepared for the sample, and then the spin-coater device was rotated at 2500 rpm for 20 seconds to provide a homogeneous coating of the sol-gel on the cleaned glass sample. The glass sample was left to dry in a 100 ºC oven for 5 minutes and this process was repeated for ten rounds. In the XDR analysis of the obtained thin film, the peak at 2θ (25,22) angle (101) was clearly observed. It was concluded that the crystal structure was tetragonal by making use of XRD images and literature. The average particle size was calculated as 6.8 Å. The SEM images showed that the film had a homogeneous structure. In the optical analysis, it has been understood that the sample has an average transmittance of over 95%, which is thought to be an important advantage for solar energy applications. The forbidden energy band and absorption graphics of the film obtained in the study were found to be Eg = 2,72 eV as a result of the equation known as the Tauc law. Carrier density was calculated as 2 × 1014 and resistivity was calculated as 3.23 × 103 Ω-cm. The sample type was determined as p-type by hot-end method. Peaks of different defects were observed in photoluminescence measurements on 300-900 nm wavelengths.