Katkılı çinko oksit nanoparçacıkların elektriksel, optik ve fotokatalitik özelliklerinin incelenmesi

Yarıiletken yapıların safsızlık atomlarıyla katkılanarak, optik ve elektriksel davranışlarının değiştirilebileceği bilinmektedir. Bu tez çalışmasında, azot ve bor elementleriyle katkılanan çinko oksit malzemesinin, yapısal, optik, elektriksel ve fotokatalitik özellikleri incelenmiştir. Katkısız ZnO ve %1-5 (B:ZnO ve N:ZnO) oranlarında azot ya da bor katkılanmış ZnO örnekler mekanokimyasal yöntemle sentezlenmiştir. Üretilen metal oksitler, X-ışını difraktometresi (XRD), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), UV-Vis diffüz reflektans spektrofotometresi (DRS), Brunauer, Emmet ve Teller (BET) metodu ve dielektrik spektroskopisi (DS) kullanılarak karakterize edilmiştir. XRD analizleri, örneklerin hekzagonal wurtzit yapıda kristalleştiğini göstermektedir. Yarıiletkenlerin Kubelka-Munk dönüşümlü DRS spektrumları, bant aralığı değerlerinde önemli bir değişiklik olmadığını ortaya koymuştur. Örneklerin DS grafikleri, katkısız ZnO elektriksel parametrelerin N ya da B katkılamayla değiştiğini göstermektedir. Sentezlenen katkısız, B katkılı ve N katkılı ZnO fotokatalizörlerin fotokatalitik aktivitesi Rodamin B organik bileşiğinin bozunumu üzerinde test edilmiştir. Fotodegredasyon verimlilik hesapları ile spektroskopik ölçüm sonuçları paralellik göstermiştir. N katkılamanın ZnO' nun fotokatalitik aktivitesini arttırmasına karşılık B katkılamanın ZnO' nun fotokatalitik aktivitesini azalttığı tespit edilmiştir. Anahtar sözcükler: Çinko oksit, ZnO, yarıiletken, fotokatalizör, elektrik ve optik özellikler.