Synthesis and Characterization of IGZO Nanoparticles Using Flame Spray Pyrolysis Method

Abstract

ÖzYüksek elektron mobilitesi, düşük eşik gerilimi ve kaplama sonrası şeffaf özellik gösteren İndiyum Galyum Çinko Oksit (InGaZnO4, IGZO) malzemesi ekran teknolojilerinde artan bir ivmeyle kullanılmaktadır. Bu çalışmada, IGZO nanopartikülleri alev püskürtme piroliz yöntemi kullanılarak tek aşamada başarıyla sentezlendi. Üretilen nanopartiküllerin faz ve element analizleri, sırasıyla X-ışını kırınımı (XRD) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ölçümleriyle yapıldı. Isıl işlem öncesi XRD analizinde amorf yapı gözlemlenirken, 1200 o C de yapılan kalsinasyon sonucu rombohedral kristalin InGaZnO4 yapısı tespit edildi. Elementel analiz sonucunda yapı içerisinde In, Ga, Zn ve O elementlerinin varlığı kanıtlandı. Yüzey morfolojisi ve partikül büyüklüğü taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak tespit edilirken, nanopartiküllerin parçacık boyutlarının <100 nm den küçük ve yarı küresel olduğu bulundu. UV uyarma altında nanopartiküllerin fotolüminesans ve optik bozulma zamanı karakterizasyonları incelenmiş ve 380 nm uyarma altında IGZO nanopartikülleri, 510 nm ve 570 nm civarında emisyon sergilemiştir. Bu uyarma ve emisyon altında yapılan optik bozulma süresi iki üstelli ve 32,36 µs olarak hesaplanmıştır.