아민첨가제를 사용하여 합성된 ZnO의 입자형상 및 광학적 특성 (Particle Shapes and Optical Property of Synthesized ZnO with Amine Additives)

서지정보

· 발행기관 : 한국응용과학기술학회
· 수록지 정보 : 한국응용과학기술학회지 / 33권 / 1호 / 23 ~ 29페이지
· 저자명 : 현혜현, 현미호, 이동규

초록

육방정계 우르자이츠형의 산화아연은 n형 반도체로써 3.37 eV의 넓은 밴드갭 에너지와 60meV의 큰 엑시톤 바인딩 에너지를 가진 물질이다. 가스센서, 발광 다이오드, 염료 감응 태양 전지, 염료오염의 분해 등의 넓은 범위에서 활용이 가능하다. 합성 시 마이크로파 수열합성법을 사용하게 되면높은 수율, 빠른 반응속도, 에너지 절약의 장점이 있다. 아민첨가제는 수산이온 생성 및 킬레이트 효과로 인해 산화아연 입자 형상을 조정하는 역할을 한다. 본 논문에서는 전구체로는 질산아연육수화물을 사용하였고, 형상조정제로는 에탄올아민, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 헥사메틸렌테트라민을 사용하였다. 수산화소듐을 사용하여 용액을 pH 11로 조정하였다. 합성된 산화아연은 별모양, 막대형, 꽃모양, 원추형의 다양한 형상을 확인할 수 있었다. 아민첨가제에 의한 물리·화학적 특성과 광학적 특성을 분석하기 위해 XRD, SEM, EDS, FT-IR, UV-vis 스펙트럼, PL 스펙트럼을 사용하였다.

영어초록

Zinc oxide of hexagonal wurzite, is known as n-type semiconductor. It has a wideband gap energy of 3.37 eV and large exciton binding energy of 60 meV. It can be widely appliedto gas sensors, laser diodes, dye-sensitized solar cells and degradation of dye waste. The use ofmicrowave hydrothermal synthesis brings a rapid reaction rate, high yield, and energy saving.
Amine additives control the different particle shapes because of the chelate effect and formation ofhydroxide ion. In this study, zinc nitrate hexahydrate was used as zinc precursor. In addition,ethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, and hexamethylenetetramine are used as shapecontrol agent. The pH value was controlled as 11 by NaOH. The shapes of zinc oxide arestar-like, rod, flower-like, and circular cone. In order to analyze physical, chemical, and opticalproperties of ZnO with diverse amine additives, we used XRD, SEM, EDS, FT-IR, UV-Visspectroscopy, and PL spectroscopy.

참고자료

· 없음