Film Hazırlama Yönteminin ZrO2 Nano Kristallerinin Yapısal ve Optik Özelliklerine Etkisi

Abstract

Bu çalışmada, farklı kimyasal ince film büyütme teknikleri kullanılarak ZrO2 ince film nano kristalleri elde edildi. Hazırlanan ZrO2 ince filmlerin tek fazlı tetragonal yapıda kristallendiği X-ışını kırınım cihazıyla teyit edildi. Aynı koşullarda, sprey püskürtme tekniğiyle hazırlanılanların sol-jel yöntemiyle hazırlanılanlara göre daha iyi kristalleşmediği fakat filmlerin daha yoğun olduğu anlaşıldı. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) da bu gerçeği teyit etti. Aynı zamanda SEM analizleri her iki yöntemle de hazırlanan film yüzeylerinin az da olsa pürüzlü olduğu, homojen olduğu ve yüzeylerde herhangi bir çatlak olmadığını gösterdi. Elementsel analiz ve haritalama tekniği filmlerde silisyumun varlığı ile Zr ve O atomlarının da bulunduğunu teyit etti. Her iki yöntemle hazırlanan filmlerin soğrulma ve geçirgenlik spektrumları film kristalleşme kalitesine göre değişti. Filmlerin hesaplanan soğrulma katsayısı ve yasak bant enerji aralığı film kristalleşme kalitesine ve hazırlanma yöntemine bağlı olarak değişti. Sonuçlar, sol-jel yöntemiyle aynı koşullarda hazırlanan filmlerin ZrO2 tabanlı uygulamalarda daha fazla yer bulabileceğini vaat etmektedir.