Farklı konsantrasypnlarda Tri sodyum sitrat tuzu kullanılarak elde edilen mns ince filmlerin yapısal, optiksel ve elektriksel özelliklerinin araşırılması
Investigation of structural, optical and electrical properties of MnS thin films obtained using Tri sodyum citrate in different concentrations
Yazar: ZEYNEL BUDAK
Danışman: DOÇ. DR. CEMAL ULUTAŞ
Hakkari Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada γ-MnS ince filmleri, 400C'de 0,5 M, 1 M, 1,5 M Tri-Sodyaum Sitrat kullanılarak Kimyasal Depolama Yöntemi ile cam alttabanlar üzerine elde edilmiştir. Tri-Sodyum Sitrat konsatrasyonuna bağlı olarak elde edilen filmlerin yapısal, optiksel ve elektriksel özellikleri incelenmiştir. γ-MnS ince filmlerin oda sıcaklığındaki optik geçirgenlik değerleri, UV-visible spektofotometresi kullanılarak 300-1100 nm aralığında ölçülmüştür. Buna göre görünür bölgede (400-700 nm)   0,5 M TSS kullanılarak elde edilen filmin oda sıcaklığındaki ortalama geçirgenlik değeri % 71, 1 M kullanımında  % 64 ve 1.5 M kullanımda  % 61 olarak ölçülmüştür.  Ayrıca optiksel sabitler olan yansıma değeri (R), soğurma katsayısı (α), sönüm katsayısı (k), kırılma indisi (n), dielektrik sabitinin gerçek (ε1) ve imajiner (ε2) kısmı ile filmlerin yasak enerji aralığı (Eg) hesaplanmıştır.  Filmlerin yapısal karakterizasyonu X-ışını Kırınımı (XRD), Taramalı Elektron  Mikroskobu  (FE-SEM),  Enerji Dağıtıcı X- Işını (EDAX) kullanılarak, elektriksel karektarizasyonu  Hall Ölçümü Sistemi kullanılarak yapılmıştır.0.5 M TSS kullanılarak elde edilen filmin amorf yapıda oluştuğu,  TSS konsantarasyonu artışına bağlı olarak c ekseni boyunca (002) düzleminde  hegzagonal yapıda kristalleşen filmlerin kristallik özelliğinin arttığı gözlenmiştir.  Filmler n-tipi özellikler göstermiş olup elektriksel özdirençleri TSS konsantrasyonundaki artışa bağılı olarak  10.03x105, 9.6x105 ve 4.1x105 (Ωcm) olarak ölçülmüştür.
Anahtar Kelimeler:Kimyasal Depolama Yöntemi, MnS İnce Film, Tri-Sodyum Sitrat, Optiksel Özellikler, Yapısal Özellikler, Elektriksel Özellikler

Abstract:
In this study, γ-MnS thin films were obtained on glass substrates by Chemical Bath Deposition (CBD) method using 0.5 M, 1 M, 1.5 M Tri-Sodium Citrate at 40 0C. The structural, optical and electrical properties of the films obtained depending on the Tri-Sodium Citrate concentration were examined. Optical transmittance values of γ-MnS thin films at room temperature were measured in the range of 300-1100 nm using UV-visible spectrophotometer. Accordingly, the average transmission were measured as 71%, 64% and 61% depending on the concentration of 0.5, 1, 1.5 M TSS in the visible region (400-700 nm). In addition, reflection value (R) and optical constants such as absorption coefficient (α), extinction coefficient (k), refractive index (n), real (ε1) and imaginary (ε2) part of the dielectric constant and energy band gap (Eg) of films were calculated. Structural characterization of films was performed using X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (FE-SEM), Energy Dispersive X-ray (EDAX) and electrical characterization using Hall Measurement System. It was observed that the film obtained by using 0.5 M TSS was formed in amorphous structure, and the crystallinity of the films that crystallized in hexagonal structure along the c axis in the (002) plane increased due to the increase in TSS concentration. The films showed n-type properties and their electrical resistivity was measured as 10.03x105, 9.6x105 and 4.1x105 (Ωcm)  depending on the increase in TSS concentration.
KeyWords:Chemical Bath Deposition, MnS Thin Film,  Tri Sodium Citrate,  Optical Properties, Structural Properties, Electrical Properties