Spray pyrolysıs yöntemi ile farklı altlık sıcaklığında elde edilen SnO2 ve SnO2:F ince filmlerin bazı fiziksel özelliklerine, altlık sıcaklığının etkisinin araştırılması
The investigation of substrate temperature' s effect on some physical properties of SnO2 and SnO2:F thin films deposited at the different substrate temperature by spray pyrolysis technique
Yazar: DEMET TATAR
Danışman: PROF. DR. BAHATTİN DÜZGÜN ; PROF. DR. MEHMET ERTUĞRUL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Katıhal Fiziği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada,  katkısız ve %20 flor katkılı SnO2 ince filmler, değişen altlık sıcaklıklarında optik cam altlıklar üzerine spray pyrolysis yöntemi kullanılarak büyütülmüştür. Spray pyrolysis ile büyütülen ince filmlerin yapısal, morfolojik, elektriksel ve optik özelliklerine, altlık sıcaklığının ve katkılamanın etkisi araştırılmıştır. Elde edilen filmlerin X-ışını kırınım (XRD) analizleri ile kristal yapıları, tane büyüklükleri araştırılmış olup, tüm filmlerin polikristal ve tetragonal yapıda oldukları belirlenmiştir.  Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile film yüzeyleri üzerinde oluşan tanelerin şekilleri, büyüklükleri ve yüzeye dağılımları incelenmiştir. Hall ölçümleri ile filmlerin yüzey direnci (Rsh), özdirenç (ρ), taşıyıcı konsantrasyonu (n) ve mobilite (µ) değerleri bulunmuştur. UV-VIS spektrofotometresi ile alınan optik geçirgenlik analizlerinden filmlerin geçirgenlikleri, optik bant aralıkları (Eg) gibi optik özellikleri araştırılmıştır. Bu analizler sonucunda altlık sıcaklığının ve katkılamanın filmlerin yapısal, morfolojik, elektriksel ve optiksel özelliklerine büyük oranda etki ettiği sonucuna ulaşılmıştır. Çalışmada elde edilen deneysel bulgular, literatürde verilen çalışmalarla karşılaştırılarak benzerlik ve farklılıklar yorumlanmıştır.

Abstract:
In this study, undoped and 20 wt.% flourine doped SnO2 thin films were deposited on glass substrates at different substrate temperature by spray pyrolysis method.  The influence of substrate temperature and also doping on structural, morphological, electrical and optics properties of thin films deposited by spray pyrolysis was investigated. For this purpose, crystal sutructure, grain sizes of the obtained films were investigated by X-ray diffraction (XRD) analysis and all the films were polycrystalline and the tetragonal structure. The grains shapes, sizes and distributions of the surface formed on the surfaces of the films were investigated by Scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscope (AFM). Sheet resistivity, resistivity, carrier concentration and mobility values of the films were examined by Hall measurements. Optical properties of the films such as transmittance at visible and ultraviolet region, optical band gap were investigated by UV-VIS spectrophotometer. As a result of this analysis, substrate temperature and doping has major effect on the structural, morphological, electrical and optical properties of the films. Finally, the experimental findings obtained by comparing the similarities and differences with other experimental and theoretical data in the literature were discussed.