Bor ve Flor Katkılanmış ZnO İnce Filmlerinde K tabakası Flüoresans Verimlerinin XRF Tekniği ile Ölçülmesi
Öz
Bu çalışmada, kimyasal püskürtme yöntemi ile %1-5 oranında flor katkılanılarak ve %2-5 oranında bor katkılanılarak üretilen, ZnO (çinko oksit) ince filmlerde çinkonun K tabakası flüoresans verimlerinin (wK) bor ve flor katkı miktarlarına göre değişimi, X-ışını Flüoresans (XRF) tekniği ile incelendi. Numuneleri uyarmak için 50 mCi şiddetinde ve 59.543 keV enerjili fotonlar yayınlayan bir 241Am radyoizotop kaynağı kullanıldı. Numunelerden yayınlanan karakteristik K X-ışınlarını saymak için 5.96 keV’de yarı maksimumdaki tam genişliği (FWHM) 150 eV, aktif alanı 30 mm2 ve kalınlığı 5mm, polimer pencere kalınlığı 0.4μm olan Ultra-LEGe dedektörü kullanıldı. Flor katkılanarak üretilen ZnO ince filmlerinde florun katkı miktarı artarken K kabuğu flüoresans verim değerleri azalmıştır. Ancak, bor ekleyerek üretilen ZnO ince filmlerde, bor katkısı artarken K kabuğu flüoresans verim değerleri de artmıştır. Bunun nedeni ZnO ince filmine bor ve flor ilavesinin ZnO yapısında perdeleme etkisi, bağ uzunluğu, kafes simetrisi gibi bazı etkileşimleri değiştirmesi olabilir. Bu değişimde K X-ışını yayınlama ihtimalini değiştirir. K tabakası flüoresans verimlerinin flor ve bor katkı miktarlarına göre değişimlerinin nedenlerinden biri de, katkılanan flor ve borun ZnO ince filmindeki oksijen iyonları ile yer değiştirmesi olabilir. Bunlara ek olarak, elementler kimyasal bileşiklerde yer alırlarsa, yayınladıkları X-ışını çizgisinin dalga boyunda, çizgi şiddetinde ve şeklinde değişimler görülür.
Anahtar Kelimeler
References
- Baydaş E., Oz Orhan E., and Büyükyıldız M., 2009. Measurements of K-shell fluorescence yields for Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni and Cu elements and their halogen compounds, Turk Journal of Phys 33, 311-316.
- Bambynek W., Crasemann B., Fink R.W., Freund H.U., Mark H., Swift C.D., Price R.E., Rao P.V., 1972. X-Ray fluorescence Yield, Auger and Coster-Kronig Transition Probabilities, Rev. Mod. Phys. 44(4), 716-813.
- Bakoglidis K.D., Schmidt S., Garbrecht, M. Ivanov I.G., Jensen J., Greczynski G., Hultman L., 2015. Low‐Temperature Growth of Low Friction Wear‐Resistant Amorphous Carbon Nitride Thin Films by Mid‐Frequency, High Power Impulse, and Direct Current Magnetron Sputering. J. Vac. Sci. Technol. A. 33(5): 05E112. DOI: 10.1116/1.4923275.
- Broll N., 1986. Quantitative X-ray Fluorescence Analysis. Theory and Practice of Fundamental Coefficients Method, X-ray Spectrometry 15, 271-285.Cho S.H., Cho C. K., Hwang W.J., Eun K.T., Kim H K., 2011. Mechanical integrity of flexible InZnO/Ag/InZnO multilayer electrodes grown by continuous roll-to-roll sputtering, Solar Energy Materials and Solar Cells 95(12), 3442-3449.
- Chen W., Zhu L., Li Y., Hu L., Guo Y., Xu H., Ye Z., 2013. Origin of highly stable conductivity of H plasma exposed ZnO films, Phys. Chem. Chem. Phys. 15 (41), 17763-17766.
- Dhara S., Giri P.K., 2012. Stable p-type conductivity and enhanced photoconductivity from nitrogen-doped annealed ZnO thin film, Thin Solid Films 520 (15), 5000-5006.
- Fahrenbruch, A.L., 1997, II-VI Compounds in solar energy conversion, Journal of Crystal Growth 39, p.73-91. Natsume Y., Sakata H., 2000. Zinc oxide films prepared by sol-gel spin coating, Thin Solid Films, 372, p.30-36.
- Fink R.W., Jopson R.C., Mark H. and Swift D.C., 1966. Atomic Fluorescence Yields, Rev. Mod. Phys. 38, 513-540.Gallop J., Hao L., 2016. Nanoscale Superconducting Quantum Interference Devices Add Another Dimension. ACS Nano.10(9): 8128–8132. DOI: 10.1021/acsnano.6b04844.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Publication Date
October 23, 2018
Submission Date
June 4, 2018
Acceptance Date
July 23, 2018
Published in Issue
Year 2018 Volume: 21 Number: 3