Khái niệm cốt lõi
주석 산화물 에어로겔의 광학적 특성은 표면 결함에 의해 크게 영향을 받으며, 열처리와 과산화수소 처리를 통해 결함을 효과적으로 제거할 수 있다.
Tóm tắt
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.
Thống kê
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.
Trích dẫn
"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."