| 초록 |
텅스텐 산화물은 외부의 자극에 의해서 광학적 특성을 다양하게 변화시킬 수 있어 에너지, 스마트 거울, 광학식 수소검지센서 등의 분야에서 활발히 연구되고 있다. Li 및 H 등의 불순물 주입으로 MWOx (M: Li, H, Na 등) 구조가 형성되고, 밴드갭 내부의 intermediate state 형성(산소 공공, 수소결합)으로 인해서 전자구조에 변화가 발생한다. 이러한 변화로 근적외선 영역에서의 광학적 성질에 변화가 생기는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 수소 원자 공급원의 역할을 하는 텅스텐 산화물 표면의 수분의 영향이 다양한 가스분위기(vacuum, O2, N2, H2)에서의 자외선 조사에 대해 어떠한 결과로 나타나는지에 대해서 연구를 수행하였다. RF magnetron sputtering을 이용해서 수직칼럼형태의 다공성 텅스텐 산화물을 glass 및 FTO 기판 상부에 제작하였다. 필름의 구조적 특성은 Scanning electron microscopy, Transmission electron microscopy, X-ray diffraction pattern 분석을 통해서 진행되었으며 900 nm 두께의 비정질에 가까운 결정구조임을 확인하였다. Raman 및 FTIR 결과로부터 텅스텐 산화물 표면에 다량의 물 분자가 흡착되어 있는 것을 관찰하였으며 X-ray photoelectron spectroscopy 분석결과로부터 이를 재확인 하였다. Vacuum, O2 분위기의 반응기 내부 조건에서의 자외선 조사 후 근적외선 변화정도에는 투과율 5% 미만의 차이를 보였다. 이와는 반대로 질소 및 수소 분위기에서는 근적외선 영역에서 최대 60% 이상의 변화가 발생함을 확인하였다. 이러한 결과는 텅스텐 산화물 표면의 수분 존재 여부에 따라 큰 차이를 보이는 것으로 확인되었으며 Ultraviolet photoelectron spectroscopy 표면분석을 통해서 전자구조분석이 이루어졌다. |
