Sol-gel yöntemi ile CuO ince filmlerinin elde edilmesi ve mikroyapısal ve optik karakterizasyonu

Abstract

SOL-JEL YÖNTEMİ İLE CuO İNCE FİLMLERİNİN ELDE EDİLMESİ VE MİKROYAPISAL VE OPTİK KARAKTERİZASYONU Ebru MENŞUR Anahtar Kelimeler: Bakır oksit, sol-jel, ince film, tenorit. Özet: Bu çalışmada bakır (II) oksit (CuO) filmler mikroskop cam altlıklar üzerinde sol-jel yöntemi ile elde edilmişlerdir. Çözeltiler bakır asetatın isopropanol içinde çözdürülmesiyle hazırlanmıştır. Çözünürlüğü arttırmak için çözeltiler içerisine monoetanolamin veya dietanolamin katılmıştır. Film ve cam arasında tutunabilirliği sağlamak için çözeltilere monoetilen glikol veya polietilen glikol ilavesi yapılmıştır. Isıl işlem öncesi düzgün öncü filmler oluşturmak amacıyla spin kaplama işlemi uygulanmıştır. 30 dakika boyunca 600°C'de uygulanan ısıl işlem sonrası filmlerin tamamıyla kristalleştiği gözlenmiştir. Filmlerin genel görünümü homojendir ve kahverengimsi siyah renkltedir. Çözelti kimyasının mikroyapı ve optik özellikler üzerine etkisi SEM, XRD ve UV-VIS taramalı fotospektrometre ile incelenmiştir. XRD çalışmaları, ısıl işlem sonrasında filmlerin tenorite yapıda CuO olarak kristalleştiğini göstermiştir. 10 katlı filmlerin örgü parametreleri a= 4.71 Â, b= 3.43 Â, c=5.14 Â and /? = 99°.62' olarak hesaplanmıştır. XRD grafiklerinin göreceli şiddetleri tane yönelmesinin olmadığını göstermektedir. Filmlerin kalınlığı herbir kat için SEM ile yaklaşık 80 nm olarak ölçülmüştür. Filmlerin optik bant aralığı 1.60- 1.75 eV arasındadır. Filmler görünür bölgede kısmi geçirgendirler ve UV bölgesinde tamamen opaktırlar. ^KJMAWUW* «Boa»

THE PREPARATION OF COPPER (II) OXIDE THIN FILMS AND THEIR MICROSTRUCTURE AND OPTICAL CHARACTERIZATION Ebru MENŞUR Keywords: Copper oxide, sol-gel, thin film, tenorite. Abstract: In this study, copper (II) oxide thin films were prepared by sol-gel method on microscope glass substrates. Precursor solutions were prepared by dissolving copper acetate in isopropanol. Monoethanolamine or diethanolamine was used to enhance the solubility of copper acetate. Monoethylene glycol or polyethylene glycol was used strengthen the adhesion between the films and the glass substrates. Spin coating was applied to obtain homogeneous precursor films before heat treatment. It was observed that the films completely crystallized after heat treated at 600°C for 30 minutes. General appearances of the films were uniform and brownish black in color. The effect of chemistry of the precursor solution on the microstructure and optical properties of the films were examined by SEM, XRD and UV-VIS scanning spectrophotometer. XRD studies showed that the films crystallized to CuO with tenorite structure after heat treatment. The lattice parameters of a 10 layered film were calculated as a= 4.71 Â, b= 3.43 Â, c=5.14 Â and /?= 99°.62'. Relative intensities of the peaks in the XRD pattern showed that there was no grain orientation. The optical band gaps of the films were between 1.6-1.75 eV. Films were partially transparent in the visible range and almost completely opaque in the UV region. m