2010-10-07
org.kosen.entty.User@35f7f46e
최종민(radopan)
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제목처럼
에너지 밴드갭을 바뀌는 물질이 지금 존재하나요?
- 에너지 밴드갭
- 밴드 갭
- band gab
지식의 출발은 질문, 모든 지식의 완성은 답변!
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 1
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답변
지해근님의 답변
2010-10-09- 0
>제목처럼 >에너지 밴드갭을 바뀌는 물질이 지금 존재하나요? > 질문이... 의미 파악이 정확하지는 않습니다만, 띠이론(Band Theory)를 화학과 학부수준 또는 그 이상으로 이해하시는 분이라는 전제 조건하에 설명드리겠습니다. 에너지 밴드갭은 분자수준에서는 HOMO-LUMO의 관계이고, Bulk 상태에서는 Valence - Conduction Band 관계입니다. 그런데, 나노 크기가 되면 띠를 이루는 원자 오비탈의 수가 적어지면서 띠의 넓이가 줄어듭니다. 이것은 밴드갭에도 영향을 주게 됩니다. 즉, 띠 넓이가 줄어들면서 띠 간격도 커지게 됩니다. CdSe의 나노분말의 경우 2 nm ~ 5 nm 사이의 크기에 따라서 색이 다릅니다. 이것은 결정 구조가 동일하더라도 밴드갭이 다르기 때문에 색이 다르게 보입니다. 그리고, 동일한 물질이라도 결정 구조가 다르면 밴드갭이 다릅니다. 탄화규소(SiC)는 140여가지의 동소체가 존재합니다. 3C, 2H, 4H, 6H-SiC 등등.... 이 물질들 모두가 밴드갭이 다릅니다. 마지막으로 불순물의 유입은 에너지 밴드갭이 달라지게 합니다. 정확히는 새로운 띠 상태를 만들어서 이를 가능케 합니다. 반도체 물질인 실리콘에 적당한 불순물을 넣어서 (doping 과정을 거치면) 원하는 수준의 밴드갭을 만들어 낼 수 있습니다. 질문의 의미가 스스로 밴드갭을 바꾸는 물질...이라면, 제가 아는 지식 수준의 넓이와 깊이가 정확하게 어느정도인지는 모르겟지만, 단연코 없다고 말 할 수 있습니다. 물질을 이루는 성분, 구조, 원자의 수 등등이 밴드갭을 결정하기 때문입니다. 이 요소들 중 어느 하나가 일정 수준이상으로 변해야만 밴드갭도 바뀌게 됩니다. 질문의 의도에 맞는 답변이었기를.... 추신: CdSe 나노입자에 대한 이미지를 찾아보시면 아주 예쁜 색들을 가진 나노 물질을 만나실 수 있습니다.