TiO2とZnOの違い

質問

TiO2(もしくはZnO)の物理的、化学的性質を調べています。相違点を
調べたいのですが、参考になるページや論文など知っている方がおられましたら
お教えください。
バンド構造などはほとんど同じです。よく似ているだけに違うところが重要だと
思うのですが、なかなか見つかりません。
用途としては半導体デバイス、光触媒、太陽光発電などです。
お願いします。

回答No.1

iykm · ベストアンサー

全くの素人ですが、ZnOは縮退半導体です。

＞バンド構造などはほとんど同じです。
違いとしては、ZnOは伝導帯がわずかに価電子帯とつながっているのではないでしょうか？
（状態密度図(DOS)でみると、ルチル型TiO2は絶縁体のように見えますが、ZnOはフェルミ準位より高エネルギー側にわずかなつながりがあるのでは？）

物理的、化学的性質については、ルチル型TiO2は(静)誘電率が大きく、かつ電子の有効質量が大きいこと、一方、ZnOは(静)誘電率が小さく、かつ電子の有効質量が小さいことが影響しているのではないでしょうか。

間違いなどがありましたら、教えて下さい。

お礼

お返事ありがとうございます。
＞違いとしては、ZnOは伝導帯がわずかに価電子帯とつながっているのではないでしょうか？
といのはどう状態なのですか?つながっている、というのが今一わかりません。
無学な学生で申し訳ありません。

もっと文献も調べなければ。今の状態では担当教官に蹴られてしまうこと間違いなしです(；_；)

回答No.2

iykm

＞＞違いとしては、ZnOは伝導帯がわずかに価電子帯とつながっているのではないでしょうか？
＞といのはどう状態なのですか?つながっている、というのが今一わかりません。

不正確な表現で申し訳ありません。

縮退半導体をバンド構造で説明致しますと、伝導帯の底が価電子帯に入っているか、触れているか、または接近して、バンドギャップEg が小さくなった状態です。
性質は金属的になります。
（伝導帯の底が価電子帯に接したバンド構造の場合、状態密度図では価電子帯と伝導帯の尾がつながっているように見えます。）