Spray pyrolysis yöntemiyle elde edilen alüminyum katkılı çinko oksit filmlerinin bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi
The investigation of some physical properties of aluminum-doped zinc oxide films obtained by the spray pyrolysis method
Yazar: SAİD ÖZDEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA PEKER
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Katıhal Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Spray pyrolysis yöntemiyle üretilen Al katkılı ZnO ince filmlerin fiziksel özelliklerinin detaylı bir şekilde incelendiği bu çalışma, elektronik ve optoelektronik uygulamalarda ZnO'nun önemini vurgulamaktadır. ZnO'nun geniş bant aralığı, yüksek elektron mobilitesi ve mükemmel kimyasal stabilitesi, bu malzemeyi bu tür uygulamalarda vazgeçilmez kılmaktadır. Alüminyum (Al) katkısının ZnO üzerindeki etkileri, yapısal, morfolojik, optik ve elektriksel özellikler bağlamında incelenmiştir.
ZnO ince filmler, spray pyrolysis yöntemi kullanılarak cam alt tabakalar üzerine biriktirilmiş ve karakterizasyon için XRD, SEM, EDS ve çeşitli optik ile elektriksel ölçüm teknikleri kullanılmıştır. Yapısal analizler, Al katkısının ZnO'nun kristal yapısını iyileştirdiğini ve tane boyutunu artırdığını göstermiştir. Morfolojik analizler filmlerin yüzey düzgünlüğünü ve homojenliğini ortaya koyarken, optik ölçümler Al katkısının bant aralığını genişlettiğini ve optik geçirgenliği artırdığını göstermiştir. Elektriksel ölçümler, Al katkılı ZnO filmlerinin elektriksel iletkenliğinin önemli ölçüde iyileştiğini ortaya koymuştur.
Sonuç olarak, Al katkılı ZnO ince filmlerin üstün fiziksel özellikleri, bu malzemeleri elektronik ve optoelektronik cihazlar için potansiyel bir seçenek haline getirmektedir. Bu bulgular, ileri düzey elektronik ve optoelektronik uygulamalarda Al katkılı ZnO ince filmlerin kullanım potansiyelini açıkça ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler: Spray Pyrolysis, Al Katkılı ZnO İnce Filmler, Fiziksel Özellikler

Abstract:
This study, which investigates the physical properties of Al-doped ZnO thin films produced by the spray pyrolysis method, highlights the importance of ZnO in electronic and optoelectronic applications. ZnO's wide band gap, high electron mobility, and excellent chemical stability make this material indispensable for such applications. The effects of Aluminum (Al) doping on ZnO have been examined in terms of structural, morphological, optical, and electrical properties.
ZnO thin films were deposited on glass substrates using the spray pyrolysis method, and XRD, SEM, EDS, and various optical and electrical measurement techniques were employed for characterization. Structural analyses showed that Al doping improved the crystal structure of ZnO and increased grain size. Morphological analyses revealed the smoothness and homogeneity of the films, which enhances their application potential. Optical measurements indicated that Al doping widened the band gap and increased optical transparency. Electrical measurements demonstrated that the electrical conductivity of Al-doped ZnO films was significantly improved.
In conclusion, the superior physical properties of Al-doped ZnO thin films make these materials a potential candidate for electronic and optoelectronic devices. These findings clearly reveal the potential use of Al-doped ZnO thin films in advanced electronic and optoelectronic applications.

Keywords: Spray Pyrolysis, Al-Doped ZnO Thin Films, Physical Properties