THE PRODUCTION and OPTIMIZATION of SnO2 ELECTRON TRANSPORTING LAYER by SLOT-DIE TECHNIQUE

Abstract

Mikro ve nano yapılı optoelektronik malzeme endüstrisinin temelini oluşturan, teknolojik ve bilimsel araştırmalarda önemli bir yer tutan ince filmler, son zamanlarda en çok çalışılan güncel araştırma konulardan biridir. Yarıiletken özelliğe sahip metal oksitlerin üretiminde son yıllarda hızlı bir gelişim sergilenmesi rağmen günümüzde ince filmler büyük ölçekli üretim için pek de uygun olmayan döndürerek kaplama (spin-coater) tekniği ile hazırlanmaktadır. Bu çalışmada birçok optoelektronik aygıt teknolojisinin ihtiyaç duyduğu SnO2 metal oksit malzemesi ticari boyutlarda, uygun kalınlıkta ve iyi morfolojik/optik özelliklere sahip olarak slot-die kaplama tekniği ile üretilerek büyütme optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Mevcut slot-die sistemi üzerinde çözelti konsantrasyonu, başlık-alttaş mesafesi, çözelti beslem oranı, kaplama hızı, tabla sıcaklığı gibi çeşitli parametreler değiştirilerek ortam koşullarında en uygun kaplama koşulları belirlenmiştir. SnO2 ince filmler büyük alanlı (25 x 75 mm) alttaşlara başarılı bir şekilde hızlı ve ekonomik slot-die tekniği ile kaplanmış ve literatürde yaygın olarak kullanılan döndürerek kaplama tekniği ile üretilen filmler ile kıyaslanmıştır. Üretilen ince filmlerin optik karakterizasyonları UV-Vis ve fotolüminesans (PL) spektrofotometreleri kullanılarak yapılmıştır. Yüzey ve kesit alan morfolojisi alan emisyon taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM) ile karakterize edilmiştir. Bu çalışma slot-die tekniğinin kullanıcılar tarafından daha iyi anlaşılabilmesi ve çeşitli optoelektronik uygulamalarda farklı malzemelerin de bu teknik ile büyük ölçekli olarak üretilmesi konusunda önemli bir yol haritası sunmaktadır.