Elektrodepozisyon Yapılan ZnO İnce Filmlerinin Korozyon Davranışı

Authors : Kübra ÇINAR DEMİR

Pages : 355-365

Doi:10.17714/gumusfenbil.617532

View : 16 | Download : 7

Publication Date : 2020-04-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Elektrokimyasal büyütme metodu, homojen ince filmlerin oluşumunun mümkün olması, düşük maliyeti, nano-yapıların elde edilebilirliğinin kolaylığı, büyük yüzey alanlı büyütmelerin gerçekleştirilebilirliği ve stokiyometrideki kontrolü gibi avantajlara sahip olması nedeniyle yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, nano-yapılı çinko oksit (ZnO) ince filmler elektrokimyasal büyütme metodu kullanarak indiyum tin oksit (ITO) kaplı cam altlıklar üzerine büyütülmüştür. Filmlerin kalitesi üzerine katodik potansiyel, zaman, sıcaklık ve pH etkileri analiz edilmiştir. ZnO ince filmler dimetil sülfoksit’te (DMSO) 130 °C sıcaklıkta 3600 sn büyütme süresinde -1.0 V katodik potansiyelde elde edilmiştir. X-ışını kırınımı (XRD) analizi, ZnO ince filmlerin açıkça (0002) tercihi yöneliminde tek kristal özelliğe sahip olduğunu doğrulamaktadır. Soğurma ölçümlerine göre, ZnO filminin optik band aralığı (Eg) 3.4 eV olarak hesaplanmıştır. ITO altlık üzerine elektrodepozisyon yapılan ZnO ince filmlerin korozyon özellikleri elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve Tafel ölçümleriyle incelenmiştir. Nyquist, açık devre potansiyeli (OCV) ve Bode analizi ZnO’nun yapısal değişimini ve korozyon davranışını anlamak için oluştutulmuş ve Nyquist eğrisine fit yapılarak elde edilen çözelti direnci (Rs), polarizasyon direnci (Rp), sabit faz elementi (CPE dl ) ve sabit faz elementi üstel değeri (n) sırasıyla 49.61 Ω, 4.97x10 -6 Ω, 6.75x10-6 Ω -1 .s.cm -2 ve 0.940 olarak hesaplanmıştır. Tafel eğrisine fit yapılarak elde edilen korozyon potansiyeli (E kor ) ve korozyon akımı (I kor ) sırasıyla -0.199 V ve 2.97x10 -8 A olarak elde edilmiştir. Tüm ölçümler dikkate alındığında, büyük korozyon direncinin nedeninin büyütme sırasında oluşan kusurların artışına bağlı olarak yüzey pasivasyonuyla açıklanabilir.
Keywords : EIS, Elektrodepozisyon, Tafel, XRD, ZnO