Undoped and Erbium (Er) doped zinc oxide (ZnO)films were prepared on p-Si substrates by sol gel method using spin coatingtechnique. The effect of Er dopant on the structural, morphological and opticalproperties of ZnO film was investigated by X-ray diffractometer, scanningelectron microscope (SEM) and UV-vis spectrophotometer, respectively. FromX-ray diffraction (XRD) spectra, the films were crystallized in hexagonalwurtzite structure in zincite phase. The structural parameters such as grainsize, dislocation density, lattice parameters, strain and stress werecalculated. From the SEM images, it is seen that the film surfaces arewell-coated, uniform, without cracks and pores. ImageJ program was used toinvestigate the average particle size, grain boundaries and the surface of thefilms. The optical properties were studied by diffuse reflectance spectrameasured by UV-vis spectrophotometer and the optical band gap values weredetermined by differential reflectance and Kubelka-Munk theory. In bothmethods, it was determined the optical band gap value of ZnO film increases ordecreases irregularly with the Er content. It was observed that the opticalband gap of the 0.4% Er doped ZnO film was larger than the other films.
Katkısız ve Erbiyum (Er) katkılı çinko oksit (ZnO)filmleri sol jel spin kaplama yöntemi ile p-Si alttaşlar üzerine eldeedilmiştir. ZnO filminin yapısal, morfolojik ve optik özellikleri üzerine Erkatkısının etkisi sırasıyla, X-ışını kırınım cihazı, taramalı elektronmikroskobu (SEM) ve UV-vis spektrofotometresi kullanılarak araştırılmıştır.X-ışınları kırınımı (XRD) spektrumlarından, bütün filmlerin hekzagonal wurtziteyapıda ve zinkit fazda kristallendiği belirlenmiştir. Kristallenme boyutu,dislokasyon yoğunluğu, örgü parametreleri, kristal yapıdaki deformasyon vegerilim gibi yapısal parametreler hesaplanmıştır. SEM görüntülerinden, filmyüzeylerinin çatlaklar ve gözenekler olmadan iyi kaplanmış ve homojen olduğugörülmektedir. Ortalama tane boyutu, tane sınırları ve filmlerin yüzeydurumlarının araştırılması için ImageJ programı kullanılmıştır. UVsprektrofotometresi ile optik ölçümler yapılmış ve optik bant aralığıdiferansiyel yansıma ve Kubelka-Munk teorisiyle belirlenmiştir. Her ikiyöntemden de, ZnO filminin optik band değerinin Er katkısıyla düzensiz olarakartıp azaldığı belirlenmiştir. %0,4 Er katkılı ZnO filminin optik bandaralığının diğer filmlere göre daha büyük olduğu gözlenmiştir.