Vanadyum Oksit İnce Filmlerinin Sol - Jel Yöntemi İle Hazırlanması Ve Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada vanadyum oksit filmleri döndürerek kaplama ve daldırarak kaplama sol-jel metotlarıyla hazırlanmıştır. Başlangıç malzemesi olarak vanadium tri-isopropoxide oxide ve vanadium oxyacetylacetone, katalizör olarak asetik asit, çözücü olarak ise isopropranol ve metanol kullanılarak iki farklı sol hazırlamıştır. Hazırlanan filmler değişik sıcaklıklarda, değişik sürelerde ve değişik gaz ortamlarında ısıl işlemlere tabi tutulmuştur. Yüksek sıcaklıklarda yapılan ısıl işlemlerin film stokiyometrisine etkisi araştırılmıştır. Yapılan ısıl işlemler sonucu VO2 (B) ve VO2 (M) filmleri elde edilmiştir. Ardından düşük sıcaklıklarda yapılan ısıl işlemlerin, film kalınlığının ve anlık sıcaklık değişiminin filmlerin optik özellikleri üzerindeki etkisi gözlemlenmiştir. Son olarak VO2 (B) filmleri ile VO2 (M) filmlerinin yüzey morfolojileri ve optik özellikleri karşılaştırılmıştır Filmlerin optik parametreleri NKD spektrofotometresinden elde edilmiştir. Filmlerin kristal yapıları ve yüzey morfolojileri sırasıyla X-ışını kırınımı (XRD) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) kullanılarak analiz edilmiştir.

In this study, vanadium oxide films were prepared by sol–gel spin coating and sol-gel dip coating methods. Vanadium tri-isopropoxide oxide and vanadium oxyacetylacetone as precursor, acetic acid as catalyzer, isopropanol and methanol as solvent were used to prepare two different solution. Prepared films were annealed at different annealing temperatures, for different times and in different ambient gases. The effect of high temperature annealing to the film stoichiometry were investigated. VO2 (B) and VO2 (M) films are obtained. Then the effects of film thickness, low temperature annealing and instant temperature change on the optical properties of vanadium oxide thin films were observed. Finally the surface morphology and the optical properties of VO2 (B) and VO2 (M) films were compared. Optical parameters of the films were obtained from the NKD spectrophotometer. The crystalline structure and surface morphology of the films were analyzed by X-Ray Diffraction (XRD) and Atomic Force Microscopy (AFM), respectively.