Co/konjuge nn ligantlı Co-ZnO filmlerin yapısal, elektriksel iletkenlik ve radyasyon zırhlama özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the structural, electrical conductivity and radiation shielding properties of Co-conjuge nn liganted Co-ZnO films
Yazar: ELİF BAYAT BUZOK
Danışman: PROF. DR. ŞERİFE YALÇIN
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında katkısız, kobalt (CoO), C20H13N3Cl2Co ve C16H11N3Cl2Co katkılı (0, 0.02, 0.04 ve 0.06) çinko oksit (ZnO) ince filmler Sol-Jel spin kaplama tekniği ile üretilmiştir. Üretilen ince filmler 500 °C' de 1 saat tavlanmıştır. Üretilen filmlerin yapısal ve optik özellikleri SEM, XRD, UV-Vis ve FT-IR spektroskopisi kullanılarak belirlendi. Ayrıca, kobalt ve konjuge cobalt katkılı filmlerin ZnO'in elektriksel iletkenlikleri ve radyasyon zırhlama özellikleri araştırılmıştır. İnce filmlerin radyasyon zırhlama parametreleri (MAC, LAC, MFP, HVL ve Zet) 186,1-1764,5 keV enerji aralığında ULEGe dedektörlü gama spektrometresinde belirlenmiştir. XRD sonuçları üretilen tüm ZnO filmlerin altıgen wurtzite kristal yapıya sahip olduğunu ve kobalt ve konjuge Co katkısına bağlı ikincil bir kristal fazın bulunmadığını ortaya çıkarmıştır. Artan Co oranına bağlı olarak (110) kristal düzleminde bir artış gözlemlenmiştir. Üretilen tüm filmlerin yüzey görüntüleri kararlı yapıların oluştuğu tespit edilmiştir. UV-Vis incelemeleri filmlerin bant boşluklarının 2.79 ile 3.13 eV arasında değiştiğini ve kırılma indisinin 2.39 eV civarında olduğunu göstermiştir. ZnO ince filmin elektriksel iletkenliği 1.5 10-7 (S/cm) olarak elde edilmiştir. Kobalt katkı miktarı %0'dan %6 arttıkça iletkenlik 1,5 ± 10-7'den 2,26 ± 10-10'a (S/cm) a düşmüştür.

Abstract:
In this thesis study, cobalt (CoO), C20H13N3Cl2Co and C16H11N3Cl2Co doped (0, 0.02, 0.04 and 0.06) zinc oxide (ZnO) thin films were produced by Sol-Gel spin coating technique. The thin films produced were annealed at 500 °C for 1 hour. The structural and optical properties of the produced films were determined using SEM, XRD, UV-Vis and FT-IR spectroscopy. In addition, the electrical conductivity and radiation shielding properties of cobalt and conjugated cobalt-doped films of ZNO have been investigated. The radiation shielding parameters of the thin films (MAC, LAC, MFP, HVL and Zet) were determined by gamma spectrometry with ULEGe detector in the energy December of 186.1-1764.5 keV. The XRD results revealed that all ZnO films produced have a hexagonal wurtzite crystal structure and there is no secondary crystal phase due to cobalt and conjugated Co contribution. An increase in the crystal plane has been observed due to the increased Co ratio (110). It has been determined that stable structures are formed on the surface images of all films produced. UV-Vis Decrees have shown that the band gaps of the films range between 2.79 and 3.13 eV and the refractive index is around 2.39 eV. The electrical conductivity of the ZnO thin film was obtained as 1.5 10-7 (S/cm). As the amount of cobalt additive increased from 0% to 6%, the conductivity decreased from 1.5 ± 10-7 to 2.26 ± 10-10 (S/cm).