Sol-jel yöntemi ile hazırlanan Tio2 ince filmlerin optik özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

SOL-JEL YÖNTEM LE HAZIRLANAN TiO2 NCE F LMLER NOPT K ÖZELL KLER N N BEL RLENMESSerdar BARDAKÇIÖZETAnahtar Kelimeler; Sol-Jel yöntemi, TiO2, ince film, optik geçirgenlik, kırma indisiBu çalışmada TiO2 ince filmler sol-jel yöntemi kullanılarak cam taşıyıcı üzerinekaplanmıştır. Bu işlem için gerekli çözelti uygun miktarlarda titanyum(IV) n-butoksit, etanol, asetik asit ve deiyonize su içermektedir. Filmlerin cam taşıyıcıüzerine kaplanmasında 84mm/dak düşey hızla daldırma yöntemi kullanılmıştır veçok katmanlı filmler hazırlanmıştır. Her kaplama sonunda 10 dakika süresince 1100C'de kurutma işlemi yapılan filmler son olarak 550 0C'de 1 saatlik ısıl işleme tabiitutulmuştur. Film kalınlığı, katman sayısı ve son ısıl işlem öncesi yapılan kurutmaişlemlerine bağlı olarak değişmektedir.Filmlerin kristal yapı analizleri X-ışınları kırınım cihazı (XRD) kullanılarakyapılmıştır. Bu analizler neticesinde TiO2 filmlerin anatase yapıda olduğugörülmüştür.UV spektrometre ölçüm sonuçları TiO2 ince filmlerde kalınlığa bağlı olarak belli birdalga boyunda geçirgenliğin %99-100 olduğunu, UV bölgesinde ise ışığınsoğrulduğunu göstermiştir. Elde edilen geçirgenlik eğrisindeki minimumlarkullanarak yapılan hesaplamalarda kırma indisinin 2,08-2,13 arasında değiştiğiortaya konulmuş, film kalınlığı ile kırma indisi arasında kesin bir ilişkigözlenmemiştir.

DETERMINATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF TiO2THIN FILMS PREPARED BY SOL-GEL TECHNIQUESerdar BARDAKCISUMMARYKeywords: Sol-Gel processing, TiO2, thin film, optical transmittance, refractiveindexIn this study thin films of TiO2 are prepared on glass substrates by sol-gel technique.The solution used was mixture of titanium (IV) n-butoxide, ethanol, acetic acid anddeionized water. The films are prepared by dipping the substrates into the solution. Ineach time the substrates withdrawn from the solution with the speed of 84mm/min.After each coating the film allowed to dry at 110 C for 10 minutes. The filmthickness varies with the number of layer and final drying process. Multilayer filmswere prepared.The structure analyses of the crystalline films were studied through XRD. Accordingto experimental results TiO2 films show anatase phase.TiO2 has 99-100 % transparency at certain wavelengths. In UV region absorption ofTiO2 is high. The refractive index of films were determined from transmission spectraand it changes between 2,08 and 2,13. We have not observed any relationshipbetween the film thickness and refractive index.