[화학공학]ZnO의 구조 및 특성(영문)

1. Introduction to ZnO

아연 산화물(ZnO)은 화학적으로 안정하며 전이금속 산화물 중 하나로, 주로 자연에서는 미생물에 의해 야생 상태로 존재하거나 광물로 채굴된다. ZnO는 결정 구조와 특성에서 높은 유연성을 가지고 있으며, 나노 규모에서도 동일한 특성을 유지하는 것으로 알려져 있다. 결정 구조는 일반적으로 육방정계(hexagonal wurtzite 구조)를 이루고 있으며, 이 구조는 반도체 특성을 갖는 ZnO의 중요한 특성 중 하나를 결정짓는다. ZnO의 결정 격자는 정삼각뿔 형태의 결정을 형성하며, 특이하게도 표면에 수소 결합과 산소 결합이 강하게 형성되어 표면적이 크고 활성화 상태로 유지될 수 있다. 이러한 구조적 특성 때문에 ZnO는 광학, 전기적, 화학적 특성 모두 뛰어나다. ZnO는 밴드 갭이 약 3.37 eV로 알려진 넓은 밴드갭 반도체로, 이는 자외선 영역에서도 투과성을 유지하며 광전자 소자 및 태양광 전지와 같은 태양 에너지 응용 분야에 적합하다. 또한, ZnO는 압전성과 피에조 전기 특성도 뛰어나, 센서와 액추에이터 분야에서 활용된다. 이러한 특성들은 오랫동안 각광받아 왔으며, 최근에는 기술 진보와 함께 나노구조화된 ZnO의 활용 범위가 글…