Farklı iyonlar ile katkılanmış ZnO nano kristallerinin sentezi ve lüminesans özelliklerinin incelenmesi

Soğurduğu enerjiyi görünür ışık olarak yayınlayabilen malzemelere fosfor adı verilir. Genellikle ev sahibi örgüye katkı olarak eklenen nadir toprak ve/veya geçiş elementleri ile aktive edilen ev sahibi malzemelerden oluşur. Bu anlamda ZnO malzemesi geniş band aralığı ve eksiton bağlanma enerjisi ile ilgi çekici malzemelerden biri olmuştur. Bu özeliklerinden dolayı güneş hücreleri, biyosensörler, optik elektrik, manyetik, biyomedikal vb gibi birçok alanda kullanıma sahiptir. Nanometre boyutunda tanecik büyüklüğüne sahip malzemelere nano malzeme adı verilir. Bu boyuttaki malzemeler diğer boyuttaki malzemeler ile karşılaştırıldıklarında gösterdikleri üstün ve farklı özelikler nedeniyle kullanım alanları oldukça artmış ve yeni bir çağın başlamasına öncülük etmiştir. Gelişen teknoloji ile birlikte yeni ve kullanım alanına uygun malzeme arayışı artarak devam etmiştir. Bu nedenle yeni malzemelerin üretilmesi, geliştirilmesi ve bunların karakterizasyonu büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada hidrotermal sentez yöntemi kullanılarak nano boyutta katkısız, %0.5, %1 ve %2 Co katkılı ZnO malzemeleri ile, tutuşma yöntemi kullanılarak nano boyutta katkısız ve %1.5 Tm katkılı ZnO malzemesi sentezlenmiştir. Bu malzemelerin kristal yapıları X-ışını kırınımı analizi kullanılarak belirlenmiştir. Sentezlenen malzemelerin tanecik boyutlarının belirlenmesi için SEM görüntüleri alınmıştır. Termolüminesans, fotolüminesans ve radyolüminesans ölçümleri alınarak malzemelerin özelikleri belirlenmeye çalışılmıştır.

Materials which can emit the absorbed energy as visible light are called phosphorus. They composed of host materials activated by rare earth and/or transition elements. ZnO is one of the interesting material since it has wide band gap and exciton binding energy. Due to its related properties, ZnO has wide applications in solar cells, biosensors, optoelectronic, magnetic, biomedical etc. Materials having nanometer-sized particles are called nanomaterials. Nanomaterials have been used in several applications compared to other materials because of their superior and different properties, and they are therefore pioneered to a new area. Recently, there have been an enormous effort in new material research and their application after technological improvements. Therefore, it is very important to synthesize, develop and their characterizations. In this project, 0.5%, 1% ve 2% Co doped nanosized ZnO by using hydrothermal synthesis method, undoped,, and undoped and 1.5% Tm doped nanosized ZnO using combustion method were synthesized. Their crystal structures were identified by X ray diffraction analysis. To determine the particle sizes SEM images of the samples were taken. Finally, luminescence properties of the materials were investigated by using thermoluminescence, photoluminescence and radioluminescence techniques.