Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik Elektronik Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: NAGEHAN ŞAHİN
Danışman: Yunus Akaltun
Özet:
Bu tez çalışmasında, reaktif radyo-frekans magnetron
saçtırma yöntemi kullanılarak Bi2O3 ince filmler cam,
silisyum ve indiyum kalay oksit (İTO) alt taşlar üzerine büyütüldü. Büyütme
işlemi için bizmut oksit kaynağı olarak Bi2O3 target
kullanıldı. Büyütmelerde ilk olarak gücün büyümeye etkisini incelemek için 40 W,
80 W ve 120 W güç seviyelerinde büyütmeler yapıldı. Daha sonar çalışma
basıncının büyümeye etkisini incelemek için 8 mTorr - 24 mTorr çalışma basıncı
aralığında 4mTorr’luk artışlarla büyütmeler yapıldı. Son olarak O2
kısmi basıncının büyümeye etkisini incelemek için 8mTorr ve 24mTorr çalışma
basınçlarında 15sccm ve 45sccm O2 kısmi basıncında büyütmeler
yapıldı. Büyütülen filmlerin yapısal ve optik özelliklerinin incelenmesi için
X-Işını kırınımı (XRD), Enerji Dispersive Spektroskopisi (EDAX), Taramalı
Elektron Mikroskobu (SEM) ve soğurma ölçüm tekniği kullanılmıştır. XRD
analizlerinde tüm filmlerde (111) yönelimli fcc-Bi2O3 ve
(222) yönelimli fcc-Bi2O3 yapılar saptanmıştır. Büyütme
parametrelerinin değişmesiyle yeni tetragonal ve monoklinik yapılar oluşmuştur
ve filmlerin XRD piklerinin yönelimi ve şiddeti değişmiştir. SEM analizinde
çalışma parametrelerinin değiştirilmesi ile yüzey morfolojisinin değiştiği, yüzeyde
farklı yapılar oluştuğu, yüzey homojenliği ve yoğunluğunun değiştiği
görülmüştür. Optik analizler sonucunda büyütülen filmlerin 2,02 eV - 2,94 eV
aralığında bant genişliğine sahip olduğu ve bant aralığının çalışma basıncının
artmasıyla azaldığı saptanmıştır.
Büyütülen filmlerde tavlama etkisinin incelenmesi için
filmler 400°C’ de atmosfer ortamında tavlanmıştır. Tavlanmış filmlerin XRD
analizinde yeni polimorfların oluştuğu ve pik şiddetlerinde artış olduğu
saptanmıştır. Optik analizlerde ise filmlerin bant genişliğinin arttığı ve
soğurma sonuçlarının iyileştiği görülmüştür.
Deneysel sonuçlar büyütme gücünün, çalışma basıncının
ve alt taşın Bi2O3 ince filmlerin yapısal, yüzeysel ve
optik özellikleri üzerinde çok etkili olduğunu göstermiştir.