Nadir Toprak Elementi Katkılı Zno Nanokritallerinin Sentezlenmesi ve Düşük Sıcaklık Termolüminesans Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Katkısız ve Gd, Yb ve Er katkılı ZnO nanokristaller sol-jel yöntemi ile sentezlendi. Sentezlenen nanoparçacıkların yapısal ve termolüminesans (TL) özellikleri bu çalışmada incelendi. Yapısal özelliklerinin incelenmesi x-ışını kırınımı ve tarayıcı elektron mikroskobu (SEM) ölçüm teknikleri ile gerçekleştirildi. X-ışını kırınımı sonucunda sentezlenen nanoparçacıkların kristal yapıları hakkında bilgi edinilirken, SEM görüntüleri sayesinde de nanoparçacıkların boyutları hakkında bilgi sahibi olundu. Nanoparçacıkların TL eğrileri 10- 300 K sıcaklık aralığında sabit bir ısıtma hızı (0.2 K/s) kullanılarak yapılan ölçümler ile elde edildi. Ölçümler sonucunda gözlemlenen TL eğrileri eğri fit ve ilk yükselme yöntemleri kullanılarak analiz edildi. Analizler sonucunda TL eğrilerinin oluşmasına sebep olan tuzak merkezlerinin aktivasyon enerjileri belirlendi. Farklı oranlarda sentezleme yapılan katkılamalar sonucunda herbir katkılama oranında gözlemlenen TL eğrileri katkısız ZnO nanoparçacıklara ait TL eğrileri ile kıyaslanarak katkılamanın ZnO malzemesine etkisi incelendi. Tuzak dağılımlarının karakteristikleri ile ilgili bilgi edinebilmek amacı ile katkısız ZnO nanoparçacıklar ışıklandırma sıcaklığı değiştirerek uygulanan deneysel bir yönteme tabi tutuldu. Farklı sıcaklıklarda yapılan ışıklandırma sonucunda gözlemlenen TL eğrilerinin özellikleri incelenerek tuzak merkezlerinin yasaklı bant boşluğu içerisindeki dağılımı hakkında detaylı bir bilgiye sahip olundu.