Structural and Optical Properties of Mn doped ZnS Nanoparticles: Sol-gel and Quantum Chemical Studies

Aslı KAYA
2019 Bilecik şeyh edebali üniversİtesi fen bilimleri dergisi  
ÖZ Bu çalışmada, katkısız ve Mn katkılı ZnS nanopartikülleri (ZnS: Mn), oda sıcaklığında sol-jel yöntemi ile büyütülmüş ve X-ışını kırınım yöntemi ile karakterize edilmiştir. Mn iyonlarının konsantrasyonu % 2-6 arasında değiştirildi. ZnS ince filmlerine Mn katkısının optik özellikleri üzerine etkisi rapor edilmiştir. Bu sonuçlar farklı teknikler ile elde edilen Mn katkılı ZnS ince filmleri ile de karşılaştırıldı. UV-gör. Bölge çalışmalarında, bant boşluğu enerjisi, Mn katkı oranına bağlı olarak
more » ... ranına bağlı olarak 3,45-3,67 eV aralığında bulunmuştur. İlave olarak, katkılı ve Mn katkılı ZnS nanopartiküller küme olarak modellenerek yarı deneysel yöntem ile kuramsal hesaplamaları yapıldı. Bu hesaplamalarda, Zn7S7 ve Zn5Mn2S7 molekülleri yarı deneysel pm6 seviyesi ile optimize edilmiştir. Her iki molekül için teorik bant boşlukları aynı yöntem ile hesaplanmıştır. Anahtar Kelimeler-Sol-gel yöntemi, Nanopartiküller, İnce film, PM6 1,2 * ABSTRACT In the present work, undoped and Mn-doped ZnS nanoparticles (ZnS:Mn) were growth by the sol-gel method at room temperature and characterized by X-ray diffraction method. The concentration of the Mn ions was changed from 2 to 6%. The influence of Mn doping on the optical properties of un-doped ZnS thin films was reported. These results were also compared to the ZnS:Mn thin films produced by different techniques. In UV-Vis. studies, the band gap energy was found to be 3.45-3.67 eV depending on the Mn doping ratio. In addition, undoped and Mn-doped ZnS nanoparticles were theoretically performed as a cluster by semi empirical calculations. In these calculations, the Zn7S7 and Zn5Mn2S7 were optimized by semi-empirical pm6 level. The theoretical band gaps for both molecules were calculated with same method.
doi:10.35193/bseufbd.613777 fatcat:bscuhtew5bf27hgoko2royewum