Influence of metal (Ag, Cd, Cu)-doping on the optical properties of ZnO nanopowder: Variation of band gap

تاثير آلايش كاتيون فلزي (Ag, Cd, Cu) بر خواص نوري نانوپودر ZnO:تغيير شكاف انرژي

ZnO آلاييده شده با كاتيون هاي فلزي مختلف (نقره، كادميم و مس) با غلظت هاي مختلفي از كاتيون هاي فلزي با روش سل-ژل سنتز شد. ساختار و خواص اپتيكي نمونه هاي سنتز شده و با روش اسپكتروسكوپي UV-Vis و FTIR مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان داد كه با افزايش غلظت آلاينده كاتيون فلزي در ZnO ، شكاف انرژي جابجايي قرمز را از خود نشان مي دهد. اين انتقال به قرمز در اثر اضافه كردن آلاينده كاتيون فلزي نشان دهنده اين مساله مي باشد كه واقعاً كاتيون فلزي در درون ساختار كريستالي ZnO وارد شده است. تغيير شكاف انرژي بدست آمده به شدت وابسته به نوع كاتيون فلزي و همچنين غلظت آن ها مي باشد. همچنين نتايج نشان داد كه هر كاتيون فلزي كه داراي شعاع نزديك تري به روي است، توانايي تغيير شكاف انرژي در ساختار ZnO را بيشتر دارد.

Metal doped ZnO (MZO, metal = Ag, Cd, Cu) with different metal ion doped concentrations were synthesized by sol-gel method. The structural and optical properties were characterized by UV–Vis spectroscopy and Fourier transform infrared (FT-IR). With metal ion doping content increase, a red shift in band gap is observed. The red shift in band edge absorption peak in UV-Vis absorbance spectrum with increasing metal content also confirm the doping of metal in ZnO nanostructure. The band gap of ZnO resistivity was also changed according to the metal doping amounts and a kind of dopant. The results showed that each metal ion that has closer ionic radius to Zn2+ could change optical band gap more than other.