RF magnetron kopartma tekniği ile büyütülen LiCoO2 ince filmlerin optik, elektrokromik ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BUĞRAHAN ERBAR
Danışman: Özlem Duyar Coşkun
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Dünya nüfusunun hızlı bir şekilde büyümesiyle, dünya çapında fosil enerji kaynaklarına ihtiyaç artmıştır. Fosil temelli enerji kaynaklarının kullanımı sonucunda dünya, küresel ısınma, sera etkisi, ozon tabakasının delinmesi gibi problemlerle karşı karşıyadır. Teknolojinin ilerlemesi ile birlikte alternatif ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim başlamıştır. Elektrokromik malzemeler, bir elektriksel gerilim altında optik özellerini tersinir olarak değiştiren malzemelerdir. Elektrokromik malzemelerde görülen bu tersinir mekanizma elektrokromizm olarak adlandırılır. LiCoO2, hali hazırda yeniden sarj edilebilen pillerde kullanılan bir malzemedir. Yüksek verimli kapasitör özelliği taşıyan LiCoO2 malzemesinin, ince film formunun kullanım alanlarının araştırılması gereklidir. LiCoO2 ince filmlerin katıhal elektrokromik cihazlarda kullanılmabilmesi için, büyütme parametrelerinin elektrokromik özelliklerine ve renklenme mekanizmalarına nasıl etki ettiği tam olarak anlaşılmalıdır. Bu çalışmada, LiCoO2 ince filmler RF magnetron kopartma tekniği ile cam alttaşlar üzerinde büyütülmüştür. Büyütülen LiCoO2 ince filmlerin elektrokromik ve optik özelliklerine film kalınlığının, kısmi oksijen basıncının, plazma gücünün, alttaş sıcaklığının etkileri incelenmiştir. Bu tez çalışmasında optik renklenme gözlenen örneklerin optik modülasyon ve renklenme verimlilikleri hesaplanmıştır. Yapısal özellikleri X-ışınları kırınımı ve atomik kuvvet mikroskobu ile tayin edilmiştir. Yüzey görüntüleri taramalı elektron mikroskobu ile alınmıştır. Örneklerin elektrokromik analizleri yapılırken, gerilim ve zamana bağlı akım çevrimsel voltametri ve kronoamperometri ölçümleri alınmıştır. Elde edilen kronoamperometri eğrilerinin altında kalan alanlar hesaplanarak elektrokimyasal çevrimler boyunca film yüzeyine giren ve çıkan yük miktarları hesaplanmıştır. Tez kapsamında büyütülen LiCoO2 ince filmlerin elektrokromik olarak zayıf renklenme göstermekle birlikte, elektrokimyasal prosesler boyunca gözlemlenen iyon giriş ve çıkış kapasitelerinden dolayı katıhal elektrokromik cihazlarda iyon iletken tabaka olarak kullanılabileceği ön görülmüştür. Anahtar Kelimeler: LiCoO2 ince filmler, RF magnetron kopartma, elektrokromizm, renklenme verimliliği, optik modülasyon