Islak kimyasal sol-jel tekniği ile cam alt tabanlar üzerine büyütülen ZnO ince filmlerin yapısal ve optik özelliklerinin incelenmesi

Investigation of structural and optical properties of ZnO thin films deposited on glass substrates by wet chemical sol-gel technique

Özet

Nikel katkılı ZnO (NZO) ve katkısız ZnO ince filmler ıslak kimyasal sol-jel spin kaplama tekniği ile büyütüldü ve onların optik ve yapısal özellikleri farklı molaritedeki Ni katkılamasının etkisini gözlemlemek için X-ışını kırınımı ve optik soğurma ölçümleri ile ayrıntılı olarak incelendi. NZO ve katkılanmamış ZnO ince filmler, taban malzeme yüzeyine dik olan c-ekseni boyunca bir büyüme eğilimi gösterdi. 2θ = 35.743°, 35.836°, 35.840° ve 36.041° deki baskın (002) kırınım piklerin sırasıyla katkılanmamış ZnO, NZO (%0.25), NZO (%0.50) and NZO (%0.75) filmlerine ait olduğu gözlendi. Yasak enerji aralığı değerleri, $({a^ 2}$vs hν) grafiğinden$({a^ 2}$= 0 olduğu noktaya ekstrapolasyon yapılarak hesaplandı ve %0.75 NZO ve katkılanmamış ZnO filmler için sırasıyla 3.2630 eV ve 3.2820 eV olarak bulundu.

Abstract

Nickel doped ZnO (NZO) and undoped ZnO thin films were deposited by wet chemical sol-gel spin coating method and their optical and structural properties have in detail been investigated by X-ray diffraction and optical absorption measurements to observe the effect of doping with different values of Ni molarity. The NZO and undoped ZnO thin films showed a growing trend along the c-axis perpendicular to the substrate surface. The strong (002) diffraction peaks at 2θ = 35.743°, 35.836°, 35.840° and 36.041° were observed to belong to samples undoped ZnO, NZO (0.25%), NZO (0.50%) and NZO (0.75%) films, respectively. The band gap values have been calculated from the dependencies ($({a^ 2}$vs hν) byextrapolating the straight lines to $({a^ 2}$= 0 and found as 3.2630eV and 3.2820 eV for 0.75% NZO and undoped ZnO thin films, respectively.