CdCr2S4İnce Filmlerin Çözelti Molaritesinin Yapısal ve Optiksel Özellikleri Üzerindeki Etkileri

Abstract

Farklı molarite değerlerinde saydam kadmiyum kromiyum sülfat çözeltisi [CdCr2S4, (CCS)] cam altlıkların yüzeyi üzerine kimyasal banyo yöntemi ile kaplanmıştır. Yapısal analiz, film kalınlığı, elemental komposizyon analizi ve yüzey morfolojisi için X‐ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağıtıcı X‐ışını spektrometresi ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ölçüm teknikleri kullanılmıştır. Filmlerin optik özelliklerini belirlemek için UV‐1800 spektrum analiz cihazı kullanılmıştır. XRD sonuçlarından, ince film örneklerinde molarite arttıkça pik şiddetinde azalma olduğu görülmüştür. AFM sonuçları, molarite arttıkça filmlerin oluşturduğu yüzey yapısının iki boyutlu yapıdan (2B), üç boyutlu (3B) yapıya geçtiğini göstermiştir. Parçacık büyüklüğü molarite ile doğru orantılı olarak değişmiştir. CCS ince filmlerinin optik ölçümleri, yasak bant optik enerji aralıklarının 2,6 – 2,7 eV aralığında değiştiğini göstermiştir. Optik bant enerji aralığındaki enerji kaymasında kuantum kafesleme etkisinin bir sonucu olduğu fikri öne sürülmüştür.

Transparent cadmium chromium sulphate thin films in different molarity values [CdCr2S4 (CCS)] were coated on the surface of the glass substrate using chemical bath method. In order to scrutinize the structural analysis, film thickness, elemental composition analysis and surface morphology of the thin film samples, X‐ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM), X‐ray spectrometry, and Atomic force microscopy (AFM) techniques were caried out. For optical measurement, UV‐1800 spectrum analyzer was also used. XRD results show that, the peak intensity of each reflection on the samples decreases with increasing molar concentration ratio of the thin films. According to AFM results, surface morphology of the films shifted from two dimension (2D) to three dimension (3D) by increasing molar concentration ratio of the films. Particule size increased with increasing molar concentration ratio. Optical measurement of CCS thin films show that the optical band gap changed between 2.6 and 2.7 eV. In order to explain shifting of the optical band gap energy, quantum confinement effect was proposed.