ZnO İnce Filmlerin Yapısal, Morfolojik ve Lüminesans Özelliklerine Tavlama Sıcaklığının Etkisi

Abstract

Bu çalışmada, ZnO ince filmler farklı tavlama sıcaklıklarında dip coating (daldırma kaplama) metodu ile cam alt tabakalar üzerine üretildi. Filmlerin yapısal, morfolojik ve fotolüminesans özelliklerine tavlama sıcaklığının etkisi incelendi. XRD yapı analizi sonuçları filmlerin 150°C ve 250 °C’de amorf, 350 °C, 450 °C ve 550 °C’de ise hekzagonal wurtzite kristal yapıya sahip olduğunu gösterdi. Filmlerin yapı parametreleri tercihli yönelim düzlemine (002) göre hesaplandı. SEM yüzey görüntüleri, artan tavlama sıcaklıklarıyla filmlerin homojen bir şekilde kaplandığını gösterdi. SEM kesit görüntülerinden kalınlıkların 407.096 nm-616.310 nm aralığında olduğu belirlendi. Fotolüminesans spektrumlarına göre filmler 385 nm ve 765 nm’de keskin bir pik ve 450 nm ile 735 nm arasında geniş bir band gösterdi. Filmler yakın UV bölgesinde (385 nm) mor bir emisyona sahip olduğu görüldü. Sonuç olarak, tavlama sıcaklığının artmasıyla filmlerin kalitesi iyileşmekte ve homojen bir kristal yapı oluşmaktadır. Buna bağlı olarak da mor renkte bir emisyonuna sahip bu filmlerin tavlama sıcaklığının artması ile emisyon pik şiddeti artmaktadır. Üretilen filmler, mor ışık yayan optoelektronik aletlerde alternatif malzeme olarak kullanılabilir.