Tantalum oksit katkılı vanadyum oksit ince filmlerin özellikleri
Özet
Birçok geçiş metal elementleri oksitlerinin ince filmleri elektrokromik özellik göstermektedir. Bugüne kadar üzerinde çok çalışılan elektrokromik malzemelerden bazıları tungsten, vanadyum, molibden, tantalum, titanyum vb. geçiş metal oksitlerdir. Uygulanan bir dış potansiyel altında optik geçirgenliklerini değiştiren ve uygulanan potansiyelin işareti değiştirildiğinde tekrar önceki geçirgenlik değerine dönen cihazlara elektrokromik cihazlar denir. Renklenme mekanizmasının esaslarını anlamak için vanadyum oksit filmler en ideal malzemelerden biridir, çünkü vanadyum oksit filmler; termokromizm, fotokromizm ve elektrokromizm gibi çeşitli tiplerde renklenme özellikleri gösterirler. Vanadyum dioksit bilinen en eski termokromik malzemedir. Vanadyum pentoksit ise hem katodik hem de anodik olarak renklenebilen elektrokromik malzemedir. Vanadyum pentoksit gelişmiş elektrokimyasal özelliğinden dolayı üzerinde çok çalışılmış bir malzemedir. Elektrokromik cihazlarda, termokromik cihazlarda, güneş pillerinin pencerelerinde, yüksek kapasiteli lityum pillerinin elektrotlarında, elektronik ve optik anahtarlama cihazlarında kullanılmaktadır. Literatürde Vanadyum oksit ince filmlerin hazırlanmasında birçok yönteme rastlanmaktadır. Tozutma yöntemi, vakum buharlaştırma, elektrokimyasal yöntemler ve sol jel yöntemi kaplama yöntemlerine bazı örneklerdir. Bu çalışmada Vanadium (V) Oxytriisopropoxide ve Tantalum(V) Ethoxide başlangıç maddeleri ile sol-jel daldırma ve döndürme yöntemi kullanılarak ince filmler hazırlanmıştır. Hazırlanan vanadyum ve tantalum katkılı vanadyum oksit filmler sarı renkte olup elektrolit içerisinde elektrik potansiyeli uygulandığında tersinir olarak önce saydamlaşır, sonra açık kahverengi renge dönüşür. Tantalum katkısı, filmlerin optik ve yapısal özelliklerini değiştirmiş, elektrokromik özelliklerini iyileştirmiştir.
Anahtar Kelimeler: Vanadyum, tantalum, sol-jel, ince film, elektrokromik, elektrokromiz.
Tam Metin: PDF