Conceptos Básicos
주석 산화물 에어로겔의 광학적 특성은 표면 결함에 의해 크게 영향을 받으며, 열처리와 과산화수소 처리를 통해 결함을 효과적으로 제거할 수 있다.
Resumen
이 연구에서는 에폭사이드 기반 방법으로 합성된 주석 산화물 에어로겔의 광학적 특성을 향상시키기 위해 열처리와 과산화수소 처리의 효과를 조사하였다.
- 벌크 주석 산화물의 광학 밴드갭은 3.6 eV이지만, 에어로겔 형태에서는 결함으로 인해 4.6 eV로 증가하는 것으로 나타났다.
- 열처리를 통해 불순물은 제거되었지만, 산소 결핍으로 인한 SnO2에서 SnO로의 부분적인 상 변화가 관찰되었다. 이로 인해 결정 크기 감소와 밴드갭 감소가 나타났지만, 여전히 결함으로 인한 영향이 존재했다.
- 반면 과산화수소 처리를 통해 표면 결함을 효과적으로 제거할 수 있었으며, 이로 인해 밴드갭이 3.64 eV로 크게 감소하고 무질서 수준도 크게 낮아졌다.
- 이 결과는 표면 결함, 특히 dangling bond가 주석 산화물 에어로겔의 광학적 특성에 큰 영향을 미치는 것을 보여준다. 과산화수소 처리는 이러한 결함을 효과적으로 제거할 수 있는 유망한 방법으로 나타났다.
Estadísticas
벌크 SnO2의 광학 밴드갭은 3.6 eV이지만, 에어로겔 형태에서는 4.6 eV로 증가한다.
열처리 온도가 증가함에 따라 결정 크기는 약 6 pm/°C의 비율로 선형적으로 감소한다.
열처리 온도 300°C까지 결정 내 변형률이 약 5.5% 감소한다.
열처리 온도 300°C에서 무질서 수준(Urbach energy)이 가장 높게 나타났다가 400°C에서 63% 감소한다.
과산화수소 처리를 통해 무질서 수준이 33% 감소하고 밴드갭이 5.32 eV에서 3.64 eV로 크게 감소한다.
Citas
"벌크 SnO2의 광학 밴드갭은 3.6 eV이지만, 에어로겔 형태에서는 4.6 eV로 증가한다."
"열처리를 통해 불순물은 제거되었지만, 산소 결핍으로 인한 SnO2에서 SnO로의 부분적인 상 변화가 관찰되었다."
"과산화수소 처리를 통해 표면 결함을 효과적으로 제거할 수 있었으며, 이로 인해 밴드갭이 3.64 eV로 크게 감소하고 무질서 수준도 크게 낮아졌다."