Оценка ширины запрещенной зоны нанотубулярных структур анодированного ZrO2

Abstract

Nanotubular samples of ZrO2 with oxide layer thickness of 10 1 m and an outer diameter of nanotubes 80  5 nm were synthesized by anodic oxidation in electrolyte of ethylene glycol aqueous solution. As-grown (S1) and annealed at 400 oC (S2) samples consist of 90 and 79 % tetragonal and 10 and 21 % monoclinic ZrO2 according to XRD analysis, respectively. Analysis of the diffuse reflection spectra showed that annealing in the air leads to a decrease in the concentration of Zr3+-centers. Energy gap width of Eg  5.41  0.01 and 5.66  0.01 eV was evaluated allowing for direct allowed transitions for S1 and S2, respectively.

Методом анодирования в электролите на основе водного раствора этиленгликоля синтезированы нанотубулярные образцы, с толщиной оксидного слоя 10 1 м и внешним диаметром нанотрубок 80  5 нм. Показано, что синтезированные образцы до (S1) и после (S2) отжига в окислительных условиях при температуре 400 °С состоят из 90 и 79 % тетрагональной и 10 и 21 % моноклинной фазы, соответственно. Анализ спектров диффузного отражения показал, что отжиг в воздушной атмосфере приводит к уменьшению концентрации Zr3+-центров. В предположении прямых разрешенных переходов выполнены оценки ширины запрещенной зоны Eg = 5.41  0.01 эВ и 5.66  0.01 эВ для образцов S1 и S2, соответственно.