Dergiler / International Journal of Pure and Applied Sciences / 2022 / Cilt: 8 - Sayı: 2

CuMnO2 Filmlerini Yapısal ve Optik Özellikleri Üzerinde Tabaka Kalınlığının Etkisi

The Effect of Layer Thickness on Structural and Optical Properties of CuMnO2 Films

Sayfa
386–396
Yayın Tarihi
2022-12-31
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

SEM görüntüleri elde edilen örneklerin küresele benzer nanoyapıların oluştuğunu ve nanoparçacıkların sayısının kalınlığa bağlı olarak arttığı göstermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Çalışmada, farklı tabaka kalınlıklarda mezogözenekli CuMnO2 ince filmler dönel kaplama tekniği kullanılarak cam alttaş üzerine biriktirilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:XRD analizi kullanılarak örneklerin mikro yapı, stres değeri, kristal büyüklüğü ve dislokasyon yoğunluğu hesaplandı.
💡
Sonuç & Katkı:SEM görüntüleri elde edilen örneklerin küresele benzer nanoyapıların oluştuğunu ve nanoparçacıkların sayısının kalınlığa bağlı olarak arttığı göstermektedir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:İnce Film · Soğurma · Uv-vis

Özet

Çalışmada, farklı tabaka kalınlıklarda mezogözenekli CuMnO2 ince filmler dönel kaplama tekniği kullanılarak cam alttaş üzerine biriktirilmiştir. Elde edilen örneklerin fiziksel özellikleri X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskopu (SEM), atomik kuvvet mikroskopu (AFM) ve UV-Vis ölçüm sistemi kullanılarak incelenmiştir. XRD analizi kullanılarak örneklerin mikro yapı, stres değeri, kristal büyüklüğü ve dislokasyon yoğunluğu hesaplandı. SEM görüntüleri elde edilen örneklerin küresele benzer nanoyapıların oluştuğunu ve nanoparçacıkların sayısının kalınlığa bağlı olarak arttığı göstermektedir. SEM görüntülerinden elde edilen yüzey özellikleri AFM görüntüleri ile doğrulanmaktadır. FEI Quanta 250 FEG taramalı electron mikroskopu (SEM) ile örneklerin tabaka kalınlığı yaklaşık olarak CuMnO2(I) için 157, CuMnO2(II) için 684 ve CuMnO2 (III) için 935 nm civarında ölçülmüştür. Örneklerin enerji bant aralığı ve soğurma değerleri 300-1100 nm aralığında UV-vis cihazı kullanılarak analiz edildi. Örneklerin soğurma değeri filmin kalınlığının artışına bağlı olarak değişmiştir. Enerji bant aralığı değeri ise, kalınlığın değişimine bağlı olarak radikal bir şekilde 1.78'den 1.92 eV'ye artmıştır.

Abstract

In this study, mesoporous CuMnO2 thin films with different layer thicknesses were deposited on glass substrate using spin coating technique. The physical properties of the obtained samples were investigated using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), atomic force microscope (AFM) and UV-Vis. Microstructure, interplanetary distance, crystal size and dislocation density of the samples were calculated using XRD analysis. SEM images show that spherical nanostructures of the samples are formed and the number of nanoparticles increases depending on the thickness. Surface features obtained from SEM images are confirmed by AFM images. The layer thickness of the samples was measured as 157 nm for CuMnO2(I), 684 nm for CuMnO2(II) and 935 nm for CuMnO2(III) with an FEI Quanta 250 FEG scanning electron microscope (SEM). The energy band gap and absorption values of the samples were analyzed using a UV-vis device in the range of 300-1100 nm. The absorption value of the samples changed depending on the change in the thickness of the film. The energy band gap value increased radically from 1.78 to 1.92 eV depending on the increase in thickness.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

BATURAY, Ş., AVA, C. A. (2022). CuMnO2 Filmlerini Yapısal ve Optik Özellikleri Üzerinde Tabaka Kalınlığının Etkisi. International Journal of Pure and Applied Sciences, Cilt: 8 - Sayı: 2, 386–396. https://ajindex.com/articles/860032

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (11)

  1. Ashlyn Kirupa, E., Moses Ezhil Raj, A. and Ravidhas, C. (2016). Ethanol sensing behaviour of CuMnO2 nanostructured thin films. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27(5), 4810-4815.
  2. Bahmani, F., Kazemi, S. H., Wu, Y., Liu, L., Xu, Y. and Lei, Y. (2019). CuMnO2-reduced graphene oxide nanocomposite as a free-standing electrode for high-performance supercapacitors. Chemical Engineering Journal, 375, 121966.
  3. Benreguia, N., Barnabé, A. and Trari, M. (2016). Preparation and characterization of the semiconductor CuMnO2 by sol-gel route. Materials Science in Semiconductor Processing, 56, 14-19.
  4. Bessekhouad, Y., Trari, M. and Doumerc, J. P. (2003). CuMnO2, a novel hydrogen photoevolution catalyst. International journal of hydrogen energy, 28(1), 43-48.
  5. Chen, H. Y. and Hsu, D. J. (2014). Characterization of crednerite-Cu1.1Mn0.9O2 films prepared using sol–gel processing. Applied surface science, 290, 161-166.
  6. Chen, H. Y., Lin, Y. C. and Lee, J. S. (2015). Crednerite-CuMnO2 thin films prepared using atmospheric pressure plasma annealing. Applied Surface Science, 338, 113-119.
  7. Chi, H. Z., Zhu, H. and Gao, L. (2015). Boron-doped MnO2/carbon fiber composite electrode for supercapacitor. Journal of Alloys and Compounds, 645, 199-205.
  8. Dar, M. A., Ahsanulhaq, Q., Kim, Y. S., Sohn, J. M., Kim, W. B. and Shin, H. S. (2009). Versatile synthesis of rectangular shaped nanobat-like CuO nanostructures by hydrothermal method; structural properties and growth mechanism. Applied Surface Science, 255(12), 6279-6284.
  9. Das, S. and Alford, T. L. (2013). Structural and optical properties of Ag-doped copper oxide thin films on polyethylene napthalate substrate prepared by low temperature microwave annealing. Journal of applied physics, 113(24), 244905. Harizi, A., Sinaoui, A., Akkari, F. C. and Kanzari, M. (2016). Physical properties of Sn4Sb6S13 thin films prepared by a glancing angle deposition method. Materials Science in Semiconductor Processing, 41, 450-456.
  10. Hashem, A. M., Abuzeid, H. M., Narayanan, N., Ehrenberg, H. and Julien, C. M. (2011). Synthesis, structure, magnetic, electrical and electrochemical properties of Al, Cu and Mg doped MnO2. Materials Chemistry and Physics, 130(1-2), 33-38.
  11. Hiraga, H., Fukumura, T., Ohtomo, A., Makino, T., Ohkubo, A., Kimura, H. and Kawasaki, M. (2009). Optical and magnetic properties of CuMnO2 epitaxial thin films with a delafossite-derivative structure. Applied Physics Letters, 95(3), 032109. Holzwarth, U. and Gibson, N. (2011).