RF magnetron kopartma tekniği kullanılarak hazırlanan Nb2O5ince filmlerin optik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of optical properties of Nb2O5 thin films prepared by RF magnetron sputtering
Yazar: MELTEM YEŞİLTEPE
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÖZLEM DUYAR COŞKUN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, Nb2O5 ince filmlerin magnetron kopartma tekniği kullanılarak hazırlanması ve optik karakterizasyonu amaçlanmıştır. İnce film özellikleri, alttaş sıcaklığı, reaktif gaz/kopartma gazı oranı, toplam basınç gibi büyütme parametrelerine bağlıdır. Büyütme parametrelerini kontrol ederek filmlerin optik özelliklerini değiştirmek mümkündür. Bu çalışmada Nb2O5 filmler oda sıcaklığında ve 300 ?C alttaş sıcaklığında büyütüldü. Alttaş sıcaklığının kaplama hızına olan etkisi gözlendi. Ayrıca oda sıcaklığında farklı O2 koşullarında silika alttaşlar üzerine büyütülen ince filmler 300 ?C' den 800 ?C ye kadar, tavlama süreleri arttırılarak tavlama işlemine maruz bırakıldı. Film yapısında ve optik özelliklerinde değişikliğe yol açan tavlama sıcaklıkları ve süreleri belirlendi. Film yoğunluğundaki artışa ve azalışa bağlı olarak kırma indisinin ve kalınlığın değişim gösterdiği gözlendi. 0.8 mTorr O2 kısmi basıncı ve 5.3 mTorr toplam basınç koşullarında hazırlanan film ile 1.1 mTorr O2 kısmi basıncı ve 5.6 mTorr toplam basınç koşullarında hazırlanan filmin dalga boyuna bağlı geçirgenlik değerlerinde belirgin bir farklılığın varlığı gözlendi. 0.8 mTorr O2 kısmi basıncı ve 5.3 mTorr toplam basınç koşullarında hazırlanan filmin geçirgenliği filmi 500 ?C' de 1 saat tavlayarak arttırılmıştır. Atmosfer ortamında tavlama sonucunda geçirgenliği arttırılan filmlerin optik özellikleri, O2 kısmi basıncı azaltılmayan ortamda hazırlanarak tavlanan filmlerin optik özellikleriyle karşılaştırıldı.

Abstract:
In this thesis study, Nb2O5 thin films preparation by using magnetron sputtering technique and optical characterization were aimed. The properties of thin films depend on the deposition parameters such as substrate temperature, reactive gas/ sputter gas ratio and total pressure. By controlling depositon parameters, it is possible to change thin films optical properties. In this study, Nb2O5 thin films deposited at room temperature and 300 ?C substrate temperature. Substrate temperature effect to the deposition rate of the film was observed. The films also deposited at room temperature on silica substrate, exposed to different annealing temperatures from 300 ?C to 800 ?C for different annealing time. Annealing temperatures and times caused the optical and structural changes. Refractive index and thickness differences which related to increasing or decreasing film density were observed. Thin film which deposited at 0.8 mTorr O2 partial pressure and 5,3 mTorr total pressure and thin film which deposited at 1.1 mTorr O2 partial pressure and 5,6 mTorr total pressure conditions have significiant difference on transmittance. The optical transmittance of the films which deposited at reduced O2 partial pressure were increased by annealing at 500 ?C during 1 hour in athmosphere. The optical properties of the films which prepared for different O2 partial pressures compared after annealing of the films.