BaZrS 3 , BaHfS 3 및 그 고체 용액에 대한 단순 합성 접근법

초록 BaZrS 3 , BaHfS 3 및 그 고체 용액에 대한 단순 합성 접근법이 여기에서 제시되고 논의된다. 합성은 상대적으로 온화한 조건(T = 500°C)에서 수행되며, 몇 시간 이내에 완료된다. 반응물은 분말 상태의 BaS, Me (Me: Zr, Hf) 및 S를 1:1:3 비율로 혼합하고 보로실리케이트 유리 앰플 안에서 진공 밀봉한다. 보통 정제가 필요 없으며, 수율은 정량적이다. 낮은 합성 온도는 실리카 유리 대신 보로실리케이트 유리를 용기 재료로 사용할 수 있게 하여 비용을 절감하고 반응 용기 밀봉을 단순화한다. 또한, 비싼 ZrS 2 및 HfS 2의 사용을 피할 수 있다. 동일한 절차는 항상 결정질 단상 물질로 얻어지는 고체 용액 BaHf 1‐x Zr x S 3의 합성에도 성공적으로 사용되었다. 이 고체 용액은 조성에 따라 선형적으로 변하는 광학적 및 구조적 특성을 나타내며 BaZrS 3과 BaHfS 3의 중간 특성을 보인다. Hf/Zr 비율을 조정하여 1.78 (BaZrS 3)와 2.11 eV (BaHfS 3) 사이에서 연속적으로 물질의 밴드갭을 변화시킬 수 있는 가능성은 다중 접합 및 실내 태양광 응용 및 발광 장치에서의 잠재적인 응용을 위해 매우 흥미롭다.