BİZMUT KATKILI ZnO İNCE FİLMLERİN X-IŞINI YANSIMA YÖNTEMİYLE BAZI FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Abstract

İnce film malzemeler nano teknolojinin önemli bir parçası olmuş durumdadırlar. Esnek ve sert alttaşlara kolayca uygulanabilmektedirler. İnce filmler karasal ve uzaysal uygulamalarda sıklıkla kullanılmaktadırlar. Özellikle güneş hücrelerinin yapısında ince filmler önemli rol oynamaktadır. Bu yapıların, yoğunluğu ve kalınlığı belirlenmesi gereken önemli parametrelerdendir. Örneğin kalınlığa bağlı olarak filmlerin elektriksel özdirençleri değişmektedir. O yüzden bahsi geçen bu iki parametrenin ince filmlerde hassas bir şekilde belirlenmesi gerekmektedir. X-ışını yansıma (XRR) yöntemi çok katmanlı ince filmlerin kalınlık, yoğunluk ve yüzey pürüzlülüğünün belirlenmesinde kullanılmaktadır. Bu yöntemle birkaç Angström hassasiyetle filmlerin bu özellikleri kolayca belirlenebilmektedir. Bu tez çalışmasının amacı bizmut katkılı çinko oksit ince filmlerin fiziksel özelliklerinin belirlenmesidir. Kimyasal yöntemle hazırlanmış olan bizmut katkılı ve katkısız çinko oksit filmler cam altlıklar üzerine üretilmiştir. Çözeltilerdeki Bi/Zn molar oranları sırasıyla %1, %2, %3, %4 ve %10 olarak belirlenmiştir. X-ışını kırınımı (XRD) analizi sonuçlarına göre katkısız çinko oksitlerin 34.8o derecede (002) Miller indisli pikleri ortaya çıkmıştır. Bizmut katkılı filmlerde ise XRD pikleri kaybolmuştur. Optiksel ölçümler, bizmut katkılı filmlerin katkısız filmlere göre tamamen farklı optiksel geçirgenlik, kırılma indisi, yansıma değerleri sergilediğini göstermektedir. X-ışını yansıma (XRR) ölçümleri ise bizmut katılması ile kritik açının genel olarak azaldığını ve buna bağlı olarak filmlerin yoğunluklarının da azaldığını göstermektedir. XRR ölçümü ile elde edilen sonuçlara göre filmlerin kalınlıkları 8 nm ile 24 nm arasında değişmektedir.