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열처리에 따른 결함, dangling bond와의 관계

chalcogenide박막의 특성평가에 대한 공부를 하고 있는 석사입니다. 열처리에 따라 어느 자료에서는 dangling bond가 증가 한다고 나와있고 어느 자료에서는 dangling bond가 감소한다고 나와 있습니다. 어느쪽이 맞는것인지.. 재료에 따라 달라지는지.. 알고 싶습니다. 또한 결정화가 일어나면 결함이 많이 지는것이 맞지 않나요? 일단 제 머릿속에 정리 되어 있는 내용은 열처리 온도가 증가할수록 결정화 결정영역에서 dangling bond가 생성되고 dangling bond는 결함이 형성되는 원인이 된다. 하지만, 질소분위기에서 열처리를 해주면 dangling bond가 질소와 결합하면서 dangling bond가 감소하게 된다. 입니다. 맞는지... 혹시 틀리다면 어떤부분이 틀렸는지.. 혹은, 열처리에 따른 결함과 dangling bond와의 관계를 쉽게 설명해 주시면 감사하겠습니다.
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  • dangling bond
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답변 1
  • 답변

    김강형님의 답변

    첨부파일

    너무 오래된 질문인데 미해결 질문을 보다가 제가 조금 아는 내용이 나와 답을 달게 되었습니다.
    질문하신 분께는 도움이 안되겠지만 나중에 이 질문을 보시는 분들 중에 혹시라도 도움이 되실까 하여 답을 답니다.

    1. 결정영역에서의 dangling bond 생성
       결정이 어떤 구조가 되는지를 확인하여 표면의 한 원자를 기준으로 아래에 있는 배위원자의 수를 계산해 보면 dangling bond가 어떻게 생성될지 예측 가능합니다. FCC구조인 경우를 예로 들면 (111) 면에서는 3개, (100)면에서는 4개의 dangling bond가 생깁니다.

    2. 열처리에서의 dangling bond 변화
     열처리하면 Dangling bond가 증가할 수 있습니다.
    Dangling bond는 위에 설명한 것처럼 결정구조에 의해서 결정되고 박막의 facetting에 의해서도 증가합니다. 고온에서는 원자이동이 활발하고 적층결함이나 전위와 같은 원자적 결함을 해소하기 위해 결정의 표면이 계속 운동합니다. 그러는 중에 많이 나타나는 것이 facetting인데 이런 굴곡은 dangling bond를 증가시키고 이후에 가스나 다른 물질을 흡착할 수 있는 사이트로 작용합니다.

    또한 고온에서 활성 질소가 존재하면 칼코나이드의 dangling bond가 질소와 결합하면서 dangling bond가 감소하게 됩니다.
    질소기는 촉매작용이 강한 원소입니다. 흑연과 같이 안정한 물질도 질소가 있으면 공기 중의 습기로 인해 산화될 정도라고 합니다. 따라서 dangling bond가 감소하는 것은 맞다고 생각합니다.
     

    너무 오래된 질문인데 미해결 질문을 보다가 제가 조금 아는 내용이 나와 답을 달게 되었습니다.
    질문하신 분께는 도움이 안되겠지만 나중에 이 질문을 보시는 분들 중에 혹시라도 도움이 되실까 하여 답을 답니다.

    1. 결정영역에서의 dangling bond 생성
       결정이 어떤 구조가 되는지를 확인하여 표면의 한 원자를 기준으로 아래에 있는 배위원자의 수를 계산해 보면 dangling bond가 어떻게 생성될지 예측 가능합니다. FCC구조인 경우를 예로 들면 (111) 면에서는 3개, (100)면에서는 4개의 dangling bond가 생깁니다.

    2. 열처리에서의 dangling bond 변화
     열처리하면 Dangling bond가 증가할 수 있습니다.
    Dangling bond는 위에 설명한 것처럼 결정구조에 의해서 결정되고 박막의 facetting에 의해서도 증가합니다. 고온에서는 원자이동이 활발하고 적층결함이나 전위와 같은 원자적 결함을 해소하기 위해 결정의 표면이 계속 운동합니다. 그러는 중에 많이 나타나는 것이 facetting인데 이런 굴곡은 dangling bond를 증가시키고 이후에 가스나 다른 물질을 흡착할 수 있는 사이트로 작용합니다.

    또한 고온에서 활성 질소가 존재하면 칼코나이드의 dangling bond가 질소와 결합하면서 dangling bond가 감소하게 됩니다.
    질소기는 촉매작용이 강한 원소입니다. 흑연과 같이 안정한 물질도 질소가 있으면 공기 중의 습기로 인해 산화될 정도라고 합니다. 따라서 dangling bond가 감소하는 것은 맞다고 생각합니다.
     

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