Geri Dön

Cu katkılı ZnS nanoyapıların üretilmesi ve optik özelliklerinin incelenmesi

Production of Cu doped ZnS nanostructures and investigation of optical properties

  1. Tez No: 578645
  2. Yazar: OZAN KUŞ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NAMIK AKÇAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 84

Özet

Bu çalışmada bakır sülfür (CuS), çinko sülfür (ZnS) ve bakır (Cu) katkılı çinko sülfür ince film üretilmiştir. Cu katkılama oranları %15, %30, %45, %60, %75 olarak belirlenmiştir. Nanoyapılı ince film üretiminde maliyeti düşük ve üretim kolaylığı sağlayan sol-jel yöntemi kullanılmıştır. Sol–jel yöntemiyle Cu katkılı ZnS ince film üretilmesi hakkında literatürde az çalışma vardır. Bu çalışmada, üretilen filmlerin oda sıcaklığında yapılan üretimlerde optik geçirgenlikleri karşılaştırıldığında diğer üretim yöntemleriyle benzer sonuçlar elde edilmiştir. Özellikle literatürde bulunandan farklı olarak oda sıcaklığında üretim yapılmıştır. İnce filmlerin hazırlanmasında Cu katkılı ZnS nanoyapıları için ilk defa döndürme kaplama yöntemi kullanılmıştır. Bu filmlerin döndürme yöntemi ile kaplanması literatürde karşılaşılmayan bir tekniktir. Kaplanan ince filmlerin UV-VIS Spektrofotometre (Ultraviole-Visible Spectrophotometer) ile optik soğurma ve geçirgenlik ölçümleri yapılmıştır. Optik ölçümlerinden yararlanılarak Tauc formülü yardımıyla filmlerin yasak bant aralıkları hesaplanmıştır. CuS ve ZnS filmler için yasak bant aralıkları sırasıyla 2.16 eV ve 3.70 eV olarak belirlenmiştir. Cu katkılama oranları %15 ile %75 arasında %15 arttırılarak sırasıyla 3.50 eV, 3.21 eV, 3.02 eV, 2.96 eV ve 2.82 eV hesaplanmıştır. Filmlerin optik geçirgenlik ölçümlerinde geçirgenlikleri %20 ile %85 arasında ölçülmüştür. CuS, ZnS ve Cu katkılı ZnS filmleri, Taramalı Elektron Mikroskobu (Scanning Electron Microscopy, SEM) ile incelenmiştir. SEM ile yapılan analizlerde filmlerin nanoparçacıkların büyüklükleri 13 ile 30 nm arasında olduğu belirlenmiştir. Aynı filmlerin Enerji Dağılım Spektroskopisi (Energy Dispersive Spectroscopy, EDS) analizi yapılmış, EDS sonuçlarına göre, filmlerin katkılanma yüzdeleri belirlenmiştir. CuS, ZnS ve farklı oranlarda Cu katkılı ZnS filmlerin X-Işını Kırınımı (X-Ray Diffraction, XRD) ölçümleri ile kristal yapıları incelenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, copper sulphide (CuS), zinc sulphide (ZnS) and copper (Cu) doped zinc sulphide were produced. Cu doping ratios were adjust as 15%, 30%, 45%, 60%, 75%. In the production of thin films, sol-gel method was used which provides low cost and easy production. There are few studies in the literature about the production of Cu doped ZnS by sol–gel method. In this study, when the optical transmission of thin films produced at room temperature was compared and similar results were obtained with other production methods. Particularly, production at room temperature is different from that found in the literature. The coating of thin films on glass substrates was made via spin coating method, which is not previously used to coat Cu doped ZnS thin films nanostructures. Optical transmission and absorption analyzes of the coated thin films were made by UV-VIS Spectrophotometer. Band gaps were calculated with the help of Tauc formula using absorption measurements. The band gaps for CuS and ZnS nanostructures were calculated as 2.16 eV and 3.70 eV. Cu doping ratios were increased between 15% and 75% by 15% and band gaps were calculated as 3.50 eV, 3.21 eV, 3.02 eV, 2.96 eV and 2.82 eV, respectively. In the optical transmittance measurements, the transmittance of thin films were measured between 25% and 85%. Partical size of CuS, ZnS and Cu doped ZnS thin films nanotructures were investigated with Scanning Electron Microscopy (SEM). The size of nanoparticles was found to be between 13 and 30 nm. Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) analysis of the same films was investigated. According to the results of the EDS, the doping percentages of the compounds were found. The crystal structures of CuS, ZnS and Cu doped ZnS nanostructures were investigated by X-Ray Diffraction (XRD) measurements.

Benzer Tezler

  1. Darbeli elektrokimyasal yöntemle üretilen ZnS ve Cu katkılı ZnS yarıiletken ince filmlerin karakterizasyonu

    Characterization of ZnS and Cu doped ZnS semiconductor thin films produced by pulsed electrochemical method

    YUSUF IBRAHIM ABDULLAHI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Fizik ve Fizik MühendisliğiTekirdağ Namık Kemal Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KADİR ERTÜRK

    DR. MAKBULE TERLEMEZOĞLU

  2. Cu ve Co ortak katkılı ZnS ince filmlerinin yapısal, optik ve fotokatalitik özellikleri

    Photocatalytic effect in Co and Cu doped ZnS thin films

    MUHAMMED YEŞİLÇİMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiHarran Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ABDULLAH GÖKTAŞ

  3. Development of copper and manganese doped ternary colloidal quantum dot alloys

    Bakır ve mangan katkılı üçlü kolloidal kuantum nokta alaşımlarının geliştirilmesi

    İLAYDA MELEK YIRTICI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERDAR ÖZÇELİK

  4. An investigation on the luminescence and structural properties of erbium doped cadmiumniobate phosphors

    Er2O3 katkılı CdNb2O6 fosfor tozların sentezi ,microyapı karakterizasyonu ve lüminesans verimleri

    SANAZ GHAFOURI AIAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÖNÜL ÖZEN

  5. Tekstil atıksularındaki boyar maddelerin fotokatalitik oksidasyon ile giderimi için zno bazlı katalizörlerin geliştirilmesi

    Development of zno based catalysts for photocatalytic degradation of dyes in textile wastewater

    BEYZA DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELEK TÜTER

    PROF. DR. ŞEYMA AYDINOĞLU