산화티탄의 광촉매 과도흡수평가

전문가 제언

○ 반도체 성질을 가지는 고체에 빛을 쪼이면 전자가 순간적으로 여기되어, 다시 제자리로 돌아가는 성질이 있다. 이것이 광전효과이다. 광전효과가 발견되고 난 후부터 소재개발이 활발해져 오늘의 전자 산업을 가져오게 되었다. 이 글은 일본 “미래재료”에 실린 내용이다. 일본 과학자의 아이디어 도출 재능에는 세계 과학자들이 놀라고 있다.

○ 논문의 분량은 6페이지 정도이지만 고체반도체에 내재되어 여러 가지 반도체 결함들이 상호관계를 이루면서 결합되어 있다는 것을 이해할 수 있다. 이 글에는 고체물질에 함유되어 있는 개개의 인자에 대하여 구체적인 언급은 하지 않았으나 이 분야에 관심이 있는 연구자에게 정공, 광자, 음자, 전자이동 등에 대한 연관성을 제시하고 있다.

○ 산화티탄은 여러 변태구조를 가지고 있다. 격자결함을 가지는 경향이 매우 크다. 광을 쪼이면 여러 가지 표면반응을 일으키는 것으로 알려져 있다. 그 대표적인 예가 광촉매반응이다. 광반도체에 자외선을 쪼이면 정공과 여기전자를 생성한다. 전자와 정공 짝이 확산되어 반도체 표면에서 흡착물질과 광여기반응을 일으킨다는 것은 알려진 사실이다.

○ 저자는 여기광에서 나오는 열에너지를 정공에 확산시켜 역학적인 반응을 음향으로 변환하는 소위 광음향분광법의 개발을 시도하고 있다. 종전에도 이와 유사한 방법이 제의되었으나, 측정에 시간이 오래 소요되는 단점이 있다. 이 단점을 보완한 내용이 이중여기광을 이용하는 것이다. 실용적인 개발을 하는 데에는 많은 시간이 소요될 것이다.

○ 절연체나 반도체의 가전자대에, 전자가 결핍되어 있는 하나의 가상적인 입자가 정공(positive hole)이다. 결정체에 1개의 원자가 결핍되어도 정공이라 할 수 있다. 이 논문은 정공을 이용하면서 정공을 구체적으로 만드는 방법은 제시하고 않고 있다. 불순물의 투입, 열, 광, 입자선 등으로 시뮬레이션함으로써 정공이 만들어진다.

저자

Naoya Murakami, Bunsho Ohtani, Teruhisa Ohno

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2007

권(호)

7(10)

잡지명

未？材料

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

44~49

분석자

박*학

분석물

• 산화티탄의 광촉매 과도흡수평가.pdf [217,667 byte]

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