1. 반도체 :반도체 재료에서, 결함은 밴드 갭 내에서 국소화 된 에너지 상태를 생성하여 재료의 전기적 특성을 변경할 수 있습니다. 이것은 트랜지스터 및 기타 반도체 장치의 기본 원칙입니다. 예를 들어, 고유 반도체 인 실리콘은 각각 N- 타입 또는 P 형 반도체를 생성하기 위해 특정 불순물 (예 :인 또는 붕소)으로 도핑 될 수있다. 이들 결함은 전하 캐리어 (전자 또는 구멍)의 농도 및 유형을 제어하고 전류의 조절을 가능하게한다.
2. 광색 성 물질 :결함은 재료의 광 방색 행동을 유발하여 빛에 노출시 색이나 투명성을 바꿀 수 있습니다. 이 속성은 스마트 윈도우, 선글라스 및 광 스토리지 장치와 같은 다양한 기술에서 응용 프로그램을 찾습니다. 예를 들어, 특정 금속 산화물 물질 (예를 들어, 텅스텐 산화물)은 빛 조사시 전자를 포획하고 방출하는 결함으로 인해 광 쇄골을 나타낼 수 있으며, 이는 광학 특성의 가역적 변화를 초래합니다.
3. 비자 성 물질에서의 강자성 :결함은 일반적으로 비자 성인 물질에서 강자성 거동을 유발할 수 있습니다. 이것은 자기 불순물을 도입하거나 규칙적인 결정 구조를 방해하는 결함을 생성함으로써 달성 될 수 있습니다. 예를 들어, 산화 아연 (ZNO)에 산소 공석을 도입하면 실온에서 강자성을 유발할 수 있으며, 스핀 트로 닉스 및 자기 센서의 잠재적 응용이 가능합니다.
4. 향상된 촉매 활성 :결함은 물질의 촉매 활성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 특정 결함을 도입함으로써, 물질의 표면 반응성 및 흡착 특성을 변형시킬 수있어서 다양한 화학 반응에 대한보다 효율적인 촉매가된다. 예를 들어, CERIA (CEO2) 또는 티타니아 (TIO2)와 같은 금속 산화물의 결함은 물 분할, 오염 물질 분해 및 연료 전지 반응과 같은 반응에 대한 촉매 성능을 향상시킬 수 있습니다.
5. 발광 및 섬광 :결함은 발광 센터 역할을 할 수 있으므로 재료가 흥분에 빛을 발산 할 수 있습니다. 이 특성은 조명, 레이저 및 섬광 검출기를 위해 포스포르에 사용됩니다. 예를 들어, 특정 결정 (예를 들어, 황화 아연, 카드뮴 텔루 라이드)에서의 특정 불순물 또는 결함의 존재는 효율적인 발광 및 섬광으로 이어질 수있어 X- 선 이미징 및 방사선 검출과 같은 응용 분야에 가치가 있습니다.
이 예는 결함이 어떻게 유용하고 활성 특성으로 비활성 재료를 부여 할 수 있는지를 보여 주어 전자 제품 및 광학에서 촉매 및 감지에 이르기까지 광범위한 기술에 적용 할 수 있습니다.
