Production and characteriztion of (CdZnS: Cu) nanomaterial for x-ray photon detection
X-ışını fotonu algılamak iҫin (CdZnS: Cu) nanomalzemelerin üretimi ve karakterızasyonu
- Tez No: 574088
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KALELİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
CdZnS ince filmi, ultrasonik sprey piroliz biriktirme tekniği ile soda kireç camı yüzeylerinde biriktirilmiştir. Kadmiyum asetat (Cd (CH3COO)2.2H20), kadmiyum klorür CdCl2, çinko asetat Zn (CH3C02)2.2H20, çinko klorür ZnCl2 ve tioüre CH4N2S, CdZnS, CdZnS: Cu filmlerinin üretimini amaçlayan öncül çözeltiyi hazırlamak için kullanıldı. CdZnS: Cu nanopowder. Üçlü malzemenin Cu katkısı, 0.02 ile bakır sülfat (CuS04.5H20) ilave edilerek yapıldı. % atomik yüzde. Biriktirme sıcaklığı, sırasıyla 275 - 175 °C arasında değişmiştir. Numunelerin bazıları, saf CdZnS ve Cu katkılı CdZnS: Cu ince filmler için 400 °C'de ve 500 °C'de yarım saat tavlandı. Ayrıca, CdZnS: Cu nano tozu, azot gazı ve fazla sülfür (Sülfürizasyon) ile tedarik edilen bir fırın kullanılarak 200 ve 300 °C'de tavlanmıştır. Tavlamanın etkisi, her malzemenin yapısal, morfolojik ve elektro-optik özelliklerini XRD, SEM, EDS ve UV-Vis sistemleri üzerinden incelemek için araştırılmıştır. XRD kırınım spektrumu, üretilen tüm malzemelerin kübik kristal yapılı polikristal olduğunu göstermiştir. Kristal tercihli yönelimi (111) 'dir ve ölçümler, CdZnS ince filmi ve nanopowder için tavlama sıcaklığının artmasıyla kristalin ortalama büyüklüğünün arttığını, CdZnS: Cu ince filmi için azaldığını göstermiştir. SEM sistemi, kullanılan malzemelere göre her numune için özel görüntüler gösterdi ve EDS sistemi, kapalı kimyasal stokiyometri Cd + Zn / S = 1: 1, Zn: Cd oranının 3: 1'e eşit olduğunu gösteren tüm bileşenlerin kapalı olduğunu gösterdi. Her bileşen için molarite kullanılmıştır. CdZnS, CdZnS: Cu ince filmler ve CdZnS: Cu nanopowder malzemelerinin tümü için bant aralığı değerleri, 300 - 1000 nm'lik görünür aralıktaki UV-vis ölçümlerinden belirlendi ve 3.12, 3.01 ve 2.56 eV aralığında olduğu tahmin edildi, Sırasıyla 2.51, 2.30 ve 2.22 eV. Sonuçlar daha önce bildirilmiş olan literatür ile uyumludur. CdZnS: Cu ince filminde, X-ışını radyasyonu altında büyütüldüğü gibi zayıf görünür sarı ışık aydınlatması fark edildi, ancak oksidasyon nedeniyle 400 °C'ye kadar tavlandıktan sonra kayboldu. Bununla birlikte, ışıldama nano tozu CdZnS: Cu için 200 °C'ye kadar tavlanana kadar açıkça gözlenmiştir. Gama ışını ölçümü, yetiştirilen nano toz CdZnS: Cu numunelerinin açığa çıkarılmasıyla sağlanmıştır. Yüksek miktarda radyoaktif kaynağın etkinliğinden dolayı ışık yayması için düşük verimlilik göstermiştir.
Özet (Çeviri)
CdZnS thin film has been deposited on soda lime glass substrates by using the ultrasonic spray pyrolysis deposition technique. Cadmium acetate Cd(CH3COO)2.2H2O, cadmium chloride CdCl2, zinc acetate Zn(CH3CO2)2.2H2O, zinc chloride ZnCl2 and thiourea CH4N2S have been used to prepare precursor solution aiming the production of CdZnS, CdZnS: Cu thin films and CdZnS: Cu nanopowder. Cu doping of ternary material was done by adding copper sulfate CuSO4.5H2O with 0.02 % atomic percentage. The deposition temperature is carried ranged around 275-175 °C respectively. Some of the samples have annealed for half an hour at 400 and 500 °C for pure CdZnS and Cu doped CdZnS: Cu thin films. Also, CdZnS: Cu nano powder have annealed at 200 and 300 °C by using an oven supplied with nitrogen gas and excess sulphur (Sulfurization). The effect of annealing has been investigated to study of the structural, morphological and electro-optical properties of each material by mean of XRD, SEM, EDS, and UV-Vis systems. XRD diffraction spectrum showed that the all the materials which have been produced are polycrystalline with cubic crystal structure. The crystal preferential orientation is (111) and the measurements showed that the average size of crystal is increased with increasing of annealing temperature for CdZnS thin film and for nanopowder whereas decreased for CdZnS: Cu thin film. SEM system showed the specific images for each sample regard with the materials are being used and EDS system showed that all components composed with closed chemical stoichiometry Cd+Zn/S=1: 1, Zn: Cd ratio is equal 3: 1 according the amount of molarity has been used for each component. The band gap values for all the materials CdZnS, CdZnS: Cu thin films and CdZnS: Cu nanopowder have been determined from UV-Vis measurements in the visible range of 300 - 1000 nm, and it is estimated to be ranged from 3.12, 3.01, 2.56 eV for CdZnS thin film and 2.51, 2.30 and 2.22 eV, for CdZnS: Cu thin film and 3.37 Ev for nanpowder CdZnS respectively. All the results are in agreement with the previous reported literature. Weak visible yellow light illumination has been noticed in CdZnS: Cu thin film for as grown under X-ray radiation but disappeared after the sample annealed up to 400 °C due to the oxidization. However, the luminescence has been observed clearly for nano powder CdZnS: Cu until annealing up to 200 °C. Gamma ray measurement has been done by exposing of grown sample nano powder CdZnS: Cu. It shown low efficiency for luminescence light emitting due to the high activity of radioactive source.
Benzer Tezler
- g-C3N4 destekli bimetalik sülfür nanokompozitlerinin fotokatalitik H2 üretiminin incelenmesi
Investigation of photocatalytic H2 production of g-C3N4 supported bimetallic sulfide nanocomposites
SERPİL KİSBET
- Dy2O3 dope edilmiş -Bi2O3 katı elektrolit içeren katot destekli katı oksityakıt hücrelerinin üretilmesi ve karakterizasyonları
The production and characteriztion of the cathode supported solid oxide fuel cells combinated with Dy2O3 doped -Bi2O3-based solid electrolyte
NERGİS BİLİR
- Fracture effect limitation on residual oil saturation & visualization by computer tomography
Çatlak etkisinin sınırlandırılarak, rezervde kalan petrol doymuşluğunun, bilgisayarlı tomograrafi ile gözlenmesi
SERHAT CANBOLAT
Doktora
Türkçe
2018
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT PARLAKTUNA
- Yüksek sıcaklık YBCO ince filmlerin yakın kızılötesi ışımaya karşı tepkilerinin incelenmesi
Investigation of the response of high-Tc YBCO thin films against near infrared radiation
OGÜN UTKU DİKİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLBEYİ AVCI
- Production and characterization of activated carbon from pyrolysis of copolymers
Kopolimerlerin pirolizinden aktif karbon ürertimi ve karakterizasyonu
ARZU ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN YÜCEL