Langmuir-Blodgett (LB) yöntemi ile elde edilen çeşitli CdS ve Pb ince filmlerinin fiziksel özelliklerinin elektrik kuvvet mikroskobu (EKM) ile incelenmesi
Investigation of physical properties of some CdS and Pb thin films prepared by Langmuir-Blodgett (LB) method by using electric force microscopy (EFM)
Yazar: MELİKE ARSLAN
Danışman: DOÇ. DR. İLKER DİNÇER
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, Langmuir-Blodgett (LB) yöntemi ile elde edilen farklı pH derecelerine sahip Kadmiyum Sülfür (CdS) ve Kurşun (Pb) ince filminin topografik ve elektriksel özellikleri incelenmiştir. LB ince filmlerinin topografik özellikleri ve elektriksel özellikleri NT-MDT marka Taramalı Uç Mikroskobu (TUM) ile incelenmiştir. Yüzey morfolojik özellikleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile belirlenen örneklerin elektriksel özelliklerinin karakterizasyonu için Elektrik Kuvvet Mikroskobu (EKM) ve Kelvin Uç Mikroskobu (KUM) tekniklerinden yararlanılmıştır. İkili geçiş tekniğinin kullanıldığı elektriksel karakterizasyon teknikleri sayesinde örneklerin topografik özellikleri de belirlenebilmektedir. Bu sayede, SEM görüntülerinden elde edilen parçacık büyüklüğü analizleri Atomik Kuvvet Mikroskobundan elde edilen veriler ile karşılaştırılmıştır. Tezin ilk bölümünde LB ince film tekniğinde en önemli parametrelerden biri olan alt-faz pH derecesinin Pb yüzey morfolojisine etkisi incelenmiştir. Bu etkinin filmlerin elektriksel özelliklerine katkısının anlaşılması açısından, filmler KUM yöntemi ile incelenmiştir. İkinci bölümünde ise, LB yöntemi ile birlikte ısısal vakum buharlaştırma tekniğinden yararlanılarak hazırlanan CdS ince filmlerinde alt-faz pH değerinin topografik özellikleri değil, elektriksel özellikleri değiştirdiği yapılan EKM ve KUM deneyleri ile belirlenmiştir. Her iki filmin de EKM nitel analiz yöntemi ile elde edilen gerilime bağlı yüzey potansiyelleri, KUM tekniği ile elde edilen değerler ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, nitel analiz yöntemi ile elde edilen çözünürlüğün ve elektriksel bilginin KUM sistemine göre daha güçlü olduğu ortaya çıkmıştır.

Abstract:
In this thesis, CdS and Pb thin films, which are prepared by Langmuir-Blodgett (LB) method with different pH values, were investigated for their topographical and electrical properties. Topographical features and electrical properties of LB thin films were investigated by Scanning Probe Microscopy (SPM) techniques. Particles size analysis with SEM was compared with AFM data. The electrical properties of the films characterized with electric force microscope (EFM) and Kelvin probe microscope (SKM). Electrical characterization techniques allow us for determining surface topographical characteristic with two pass technique. In the first part of thesis, Pb thin films with varying subphase pH were investigated by SKM, for understanding the contribution of pH effect in terms of electrical properties of the films. In the second part, CdS thin films which were prepared by thermal vacuum evaporation and LB techniques, with different pH values, was investigated with using EFM and SKM for their electrical properties. Thin films voltage induced surface potential values obtained with EFM quantitative analysis results compared with SKM experiments results. As a result, the resolution and electrical knowledge which were obtained by qualitative analysis method is stronger than SKM system.