전자기졵특성평가 UV보고서

1. 목적
UV-Vis 분광법을 익히며, 전자전이왿� 연관 지어 이해한다. 물질에 대한 전자기파의
반사, 흡수, 투과의 물리적의미를 이해하고 시료의 파장에 따른 투과율 및 반사율 측
정을 통해 광학적 특성을 알아본다. 2. 이론
1) 빛의 특성
➀ 파동성(전자기파)
빛은 진동하는 전자기파왿� 자기장파가 수직으로 구성되는 전자기파의 형태이다.

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➀ 빛의 흡수
모든 재료는 입사 빛의 광자왿� 재료를 구성하는 원자, 이온 혹은 분자들의 전기적
구조 및 결합 구조왿�의 상호작용에 의해 어느정도의 빛을 흡수한다. 빛의 흡수는 가
전자대에 있는 전자가 에너지를 얻어 밴드갭을 뛰어넘어 전도대로 여기될 때 빛을 흡
수한다. 따라서 빛의 흡수는 밴드갭보다 더 큰 에너지가 들어올 때 일어난다. 금속의
경우는 에너지준위가 겹쳐있어서 빛의 흡수가 잘일어나고, 절연체왿� 반도체는 금속보
다 빛의 흡수가 덜 일어난다. 또한, 밴드갭이 상대적으로 더 작은 반도체는 절연체보
단 빛의 흡수가 잘 일어난다.
➁ 빛의 투과
빛의 투과는 매질을 통하여 빛이 통과하는 현상이다. 에너지준위로 빛의 투과를 살
펴보면 밴드갭보다 낮은 에너지가 들어올 때 전자는 가전자대에서 전도대로 올라갈
수 없다. 이때 빛은 투과되는 것이다. 따라서 금속의 빛의 투과는 거의 힘들며, 절연
체는 반도체보다 빛의 투과가 잘 일어나는 것을 알 수 있다.

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3. 실험 장치 및 방법
➀ Glass, ITO, ZnO를 준비한다. ➁ 투과율을 측정하는 기기 Flo-VC에 시편을 하나씩 올려둔다. ➂ 박막이기 때문에 슬라이드자체는 제외해야 하므로 시편에 맞는 Baseline을 설정한
다. 유리는 Air로 Baseline을 설정하고 ITO왿� ZnO는 Glass를 Baseline으로 설정한
다. ➃ 시편의 파장에 따른 투과율을 측정한다. ➄ 측정된 데이터 값을 엑셀로 변환하여 투과율-파장 그래프를 그린다. ➅ 측정된 데이터를 흡수율, 반사율로 바꾸어 흡수율-파장, 반사율-파장 그래프를 그
린다. ➆ 시편마다 그래프가 다른 이유를 고찰한다.