Hidrotermal yöntemle çeşitli metaller katkılanmış zno ince filmlerin doğrusal ve doğrusal olmayan optik özellikleri
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Mühendisliği, Türkiye
Tez Danışmanı: Ayhan Elmalı
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Desteklendiği Program: Öğretim Üyesi Yetiştirme Programı (ÖYP)
Özet:
Bu tez çalıĢmasının ilk kısmında hidrotermal yöntem kullanılarak sentezlenmiĢ Al katkılı ZnO ince filmleri, Cr ve Sb katkılı ZnO nanokompozit filmlerinin doğrusal ve doğrusal olmayan optik özellikleri incelenmiĢtir. Tez çalıĢmasının ikinci kısmında nano boyuttaki metal oksitlerin birçok alanda kullanılabilir olmalarından dolayı Cr ve Sb katkılı SnO2 ve CdO nanokompozit filmlerinin de doğrusal ve doğrusal olmayan optik özellikleri incelenmiĢtir. Katkılama ve tavlama ile üretilen filmlerin yapısal, doğrusal ve doğrusal olmayan optik özelliklerindeki değiĢimler incelenmiĢtir. Sentezlenen metal oksitlerin çoklu kristal yapıda olduğu XRD ölçümleri ile belirlenmiĢtir. Katkılama metalinin ve katkılama oranının kristal yapılardaki etkilerinin her bir metal oksitde farklı olduğu görülmüĢtür. Tavlama iĢleminin kusurları azaltmasından dolayı sentezlenen tüm metal oksitlerin kristalliği artmıĢtır. Doğrusal geçirgenliklerin mor ötesi bölgede küçük iken tavlama ile arttığı gözlenmiĢtir. Yasak enerji band aralıkları katkılama metali ve katkılama oranıyla değiĢtiği görülmüĢtür. Tavlama iĢlemi sonrası yasak enerji band aralıklarının parçacık boyutlarının artmasından dolayı azaldığı görülmüĢtür. Doğrusal olmayan soğurma özelliklerini belirlemek amacıyla 532 nm dalgaboylu 4 ns atma süreli lazer kaynağı kullanılarak açık yarık Z-tarama deneyleri yapılmıĢtır. Üretilen tüm filmler değerlik bandı ile iletkenlik bandı arasındaki çok sayıda kusur seviyesi olmasından dolayı doğrusal olmayan soğurma davranıĢı göstermiĢtir. Elde edilen doğrusal olmayan soğurma katsayısı ve eĢik doyum Ģiddet değerlerinin tüm nanokompozit filmlerde yakın değerlerde olduğu görülmüĢtür. Al katkılı ZnO ince filmlerin doğrusal olmayan soğurma katsayısı değerlerinin nanokompozit filmlerden daha küçük olduğu görülmüĢtür. Film kalınlığı arttıkça artan kusur seviyelerin sayısına bağlı olarak nanokompozit filmlerin doğrusal olmayan soğurma katsayısı