SiO2 ince filmlerin sol jel yöntemi ile elde edilmesi ve mikroyapısal karakterizasyonu

Abstract

Bu tez çalışmasında Si02 ince filmler sol jel döndürerek kaplama yöntel hazırlanmıştır. Çözeltiler hazırlanırken alkosit sınıfından tetramethylorthosilicate (TMOS) [Si(OCH3)4], başlangıç çözeltisi olarak kullanılmıştır. TMOS, propan2ol (C3H70H)'de çözdürüldükten sonra H2O hidroliz için damla damla çözeltiye eklenmiş ve çözeltiler hava ortamında iki saat karıştırılmıştır. Hazırlanan çözeltiler Si altlık üzerine kaplanarak hava ortamında 800° C, 900° C ve 1000° C'de tavlanmıştır. Elde edilen SİO2 ince filmlerin mikroyapısal özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X ışını kırınımı (XRD) ile incelenmiştir. Sonuç olarak, sol jel ile elde edilen Si02 ince filmlerin 800° C, 900° C ve 1000° C'de amorf yapıda olduğu gözlenmiştir. SEM ile yapılan yan kesit ölçümlerinden tek bir katman için film kalınlığının 0.80 nm civarında olduğu görülmüştür. İnce filmlerin mikroyapısı çevresel şartlardan, kurutma ve tavlama işlemlerinden ve çözeltide kullanılan malzemelerden önemli ölçüde etkilediği gözlenmiştir.In this thesis study, SİO2 thin films were produced on Si substrates by sfflpgefc spin coating tecnique. Tetramethylorthosilicate (TMOS) [Si(OCH3)4], which is a type of metal alkoxides from organic precursors, is used as precursor solution. TMOS was dissolved in propan2ol (C3H7OH), and then H2O has added into solution drop by drop for hydrolysis. This solution was mixed in air for two hours. The prepared solution was then deposited on Si substrates. Finally these films were annealed at 800° C, 900° C, 1 000° C in air atmosphere for one hour. The microstructure of these films were investigated by using SEM. Consequently, it was observed that SİO2 thin films, which were derived from sol gel, were amourphous at 800° C, 900° C, 1000° C. Film thickness for one layer was measured to be around 0.80 nm from cross section measuments by SEM. The results indicated that microstructure of the thin films are mainly related to the environmental conditions, stress produced by drying and annealing processes and materials used for the solutions.