Farklı oranlarda Mn katkılı CuO ince filmlerin sılar yöntemiyle üretilmesi ve karakterizasyonu
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2014
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada katkısız ve farklı oranlarda Mn katkılı CuO filmleri SILAR metoduyla üretilmiştir. Mn katkı konsantrasyonunun ve tavlama işleminin morfolojik, yapısal, optiksel ve elektriksel özellikler üzerine etkileri taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji ayırımlı x-ışını spektroskopisi (EDX), x-ışını kırınımı (XRD), UV-vis spektrometresi ve sıcaklığa bağlı elektriksel direnç ölçümleri ile çalışılmıştır. SEM görüntülerinden Mn katkı konsantrasyonunun ve tavlama işleminin nano parçacıkların boyları ve kalınlıklarını etkilediği anlaşılmıştır. EDX analizleri büyüme çözeltisindeki Mn+2 iyon konsantrasyonuyla, filmlerdeki Mn katkı yüzdelerinin doğrusal olmayan bir şekilde bağlı olduklarını göstermektedir. XRD ölçümleri sentezlenen katkısız ve Mn katkılı CuO nano yapıların (1 ̅11) ve (111) tercihli yönelimlerde monoklinik yapıda iyi kristalize olduklarını göstermektedir. Optik geçirgenlik çalışmaları band aralığı enerjilerinin, artan Mn katkısı ile arttığını ve tavlama işlemi sonrası düştüğünü göstermektedir. Sıcaklığa bağlı elektriksel direnç ölçümlerinden kirlilik seviyelerinin iyonlaşma enerjileri ve termal enerji aralıkları hesaplanmıştır.
In this study, undoped and at different ratio Mn-doped CuO films were produced on glass substrates by SILAR method. The influence of Mn doping concentration and annealing process on the morphological, structural, optical and electrical properties were studied by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX), x-ray diffraction (XRD), UV-vis spectrophotometry and the temperature dependant dark electrical resistivity measurements. From the SEM images it was understood that the thickness and lengths of the nanoparticles were affected by Mn doping concentration and annealing process. The EDX analysis showed that Mn doping percentages of the films had a non-linear dependence with Mn+2 ion concentration in the growth solution. The XRD measurements showed that the synthesized undoped and Mn-doped CuO nanostructures have a high crystallinity with monoclinic crystal structure preferentially in (1 ̅11)and (111) directions. Optical transmission studies showed that the band gap energy increases with the increasing Mn concentrations and decreases after annealing process. From the temperature dependant electrical resistivity measurements the ionization energies of the impurity levels and thermal band gap energies of the films were calculated.
In this study, undoped and at different ratio Mn-doped CuO films were produced on glass substrates by SILAR method. The influence of Mn doping concentration and annealing process on the morphological, structural, optical and electrical properties were studied by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX), x-ray diffraction (XRD), UV-vis spectrophotometry and the temperature dependant dark electrical resistivity measurements. From the SEM images it was understood that the thickness and lengths of the nanoparticles were affected by Mn doping concentration and annealing process. The EDX analysis showed that Mn doping percentages of the films had a non-linear dependence with Mn+2 ion concentration in the growth solution. The XRD measurements showed that the synthesized undoped and Mn-doped CuO nanostructures have a high crystallinity with monoclinic crystal structure preferentially in (1 ̅11)and (111) directions. Optical transmission studies showed that the band gap energy increases with the increasing Mn concentrations and decreases after annealing process. From the temperature dependant electrical resistivity measurements the ionization energies of the impurity levels and thermal band gap energies of the films were calculated.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
