Synthesis of erbium additive kadmium oxide thin films, investigation of structural and optical properties

Abstract

Bu çalışmada sol-jel spin dödürme metoduyla CdO in erbiyum katkılı 450 oC de nano yapılı saydam filmleri sentezlenmiştir. Filmlerin yapısal, yüzeysel ve optik özellikleri X-ışını kırınımı, atomik kuvvet mikroskopisi ve UV-vis spektrofotometresi ile araştırılmıştır. XRD ile yapılan incelemede kadmiyum oksidin polikristal yapısında olduğunu ve katkılamayla tüm ince filmlerin pik şiddetinde yöneliminde artış ve azalma gözlemlenmiştir. En düşük tane boyutunun değeri 80 nm ile %5 Er katkılı CdO ince filminde ölçülmüştür. Er katkısıyla CdO filmlerinde 1600-2500 nm arasında nanopartiküler kümeler oluşmuştur. Erbiyumun katkılanmasıyla CdO ince filmlerini optik geçirgenlikleri, kırılma indisi değerleri ve dielektrik sabitleri ve optik iletkenlik değerleri değişmiştir. Filmlerin absorsiyona bağlı, doğrudan optik bant ve fotolüminesans ile ölçülen bant aralığı değerleri hesaplanmıştır.Anahtar kelimeler: Kadmiyum oksit, Erbiyum, nano yapılı ince filmler, optik bant aralığı, optik iletkenlik, floresan özellik.

In this study the nano-structured transparent films of Er doped CdO with erbium added at 450 oC were synthesized by sol-gel spin method. The structural and optical properties of the films were investigated by X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM) and UV-vis spectrophotometry. XRD results indicate that the cadmium oxide hads a polycrystalline structure the increase and decrease in the intensitie of all thin films at at confum incorpuration of Er to CdO. The lowest grain size was observed for in 80 of 5% Er doped CdO film. Nano clusters were formed with particle size of with the contribution of Er. The optical refractive index values and dielectric constants and optical conductivity values of CdO thin films have changed with the addition of Erbium. The band gap values of the films vare by optical absuption and measurered by and photoluminescence.Keywords: Cadmium oxide, Erbium, nano structured thin films, optical band spacing, optical conductivity, fluorescence properties.