InSe` nin elektrokimyasal olarak büyütülmesi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, deiyonize su (DI) çözücüsü içinde indiyum (III) sülfat hidrat (In2(SO4)3xH2O) ve selenyum dioksit (SeO2) tuzları kullanılarak ITO üzerine elektrokimyasal büyütme tekniğiyle InSe ince filmleri büyütülmüştür. Büyütme parametrelerinden pH; 2-3 aralığında, büyütme potansiyeli; -0,600 V ile -0,730 V aralığında ve sıcaklık ise; 30 °C ile 90 ºC aralığında değiştirilerek optimum film karakteristikleri elde edilmeye çalışılmıştır. Yapısal ve optiksel anlamda en kaliteli ince film InSe bileşiklerin bir saatlik büyütme süresi için, DI çözücüsünde 85 °C sıcaklık değerinde, 2.10-3 M indiyum (III) sülfat hidrat (In2(SO4)xH2O) ve 1.10-3 M selenyum dioksit (SeO2) bileşiği kullanılarak, -0,730 V katodik potansiyelde ve çözelti pH'sının 2 olduğu durumda büyütüldüğü görülmüştür. X-Işını kırınım (XRD) desenlerinden elde edilen filmlerin polikristal yapıda oldukları ve (110) tercihli yönelimlere sahip oldukları gözlemlenmiştir. Soğurma ölçümlerinden, optimum yapısal özellikler sergileyen InSe ince filmlerin yasak enerji aralıklarının 2,12 eV civarında olduğu hesaplanmıştır. Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) yardımıyla büyütülen InSe filmlerinin yüzey yapısının incelemesiyle ortalama pürüzlülük değerinin 172,08 nm civarında olduğu belirlenmiştir.

In this work, InSe thin films was grown on ITO by electrochemical deposition technique using indium (III) sulphate hydrate (In2(SO4)3xH2O) and selenium dioxide (SeO2) in DI water. In order to obtain optimum film characteristics, growth parameters was changed such as between 2-3, potential between -0,600 and -0,730 V, temperature 30 °C and 90 °C. The best quality InSe thin films have been obtained from 2.10-3 M indium (III) sulphate hydrate (In2(SO4)3xH2O) and 1.10-3 M selenium dioxide (SeO2) within DI water of 85 °C for one hour, at the pH= 2 and V= -0,730 V. It was observed from the XRD measurements that the InSe thin films grown by ECD were in polycrystal form having the (110) preferred orientation. The band gap values of the optimum InSe thin films were measured as 2,12 eV from the absorption measurements. The atomic force microscopy (AFM) measurements showed that the average roughness value of the surfaces of InSe films obtained by electrochemical deposition technique was around of 172,08 nm.