SiO2 ve SiO2-TiO2 ince filmlerinin sol-gel yöntemi ile üretilmesi ve mikroyapısal karakterizasyonu

Abstract

Bu tezde Si02 ve SİO2-TİO2 ince filmleri sol-gel döndürme (spin) kaplama metoduyla üretilmiştir. Çözelti hazırlamada Si kaynağı olarak Tetramethylorthosilicate (TMOS), Ti kaynağı olarak Titanium (IV) Propoxide (TTIP) başlangıç öncüleri, 2-Propanol ve saf su kullanılmıştır. Hazırlanan çözeltiler Si altlıklar üzerine spin kaplama cihazı ile kaplanmış ve ince filmler değişik sıcaklıklarda 1 saat tavlanmıştır. Filmlerin mikroyapısal özellikleri X ışınlan kırınımı analizi (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. XRD ve SEM sonuçlan SİO2 ve SİO2-TİO2 ince filmlerinin amorf yapıda olduğunu göstermiştir. İnce filmlerin homojenliğinin ve mikroyapısının altlık yüzeyinin temizliği, çevresel şartlar, kurutma ve tavlama işlemleri sırasında yüzeyde oluşan gerilimler ve kullanılan kimyasallar ile yakından ilişkili olduğunu göstermiştir. SEM ile yapılan yan kesit ölçümlerinden SİO2-TİO2 filmlerin kalınlığı 0.75 nm civannda görülmüştür.

In this thesis, the thin films of Si02 ve SİO2-TİO2 have been produced by the sol-gel spin coating method. Tetramethylorthosilicate (TMOS) as a source of Si and Titanium (IV) Propoxide (TT1P) as a source of Ti were used as a started precurser. In addition 2-Propanol and water were used to prepare the solutions. The solutions prepared have been deposited on Si wafer by the spin coater and thin films obtained were annealed under various annealing temperatures for 1 hour. The micostructural properties of the thin films have been investigated by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results of XRD and SEM showed that the thin films of Si02 ve Si02- T1O2 were amorphous. The results indicated that microstructure and homogeneity of thin films are mainly related to the surface cleanless of the substrates, enviremental conditions, stress produced during the drying and annealing process and materials which used for the solutions. The films thicknesses were measured to be around 0.75 nm from cross section measurement of the SİO2-TİO2 by SEM.