Le diagramme des niveaux d’énergie de l’oxyde de titane

¹ Laboratoire de Physico-Chimie des Couches Minces, École Supérieure de Chimie de Mulhouse, France.
² Fabrique de Produits Chimiques de Thann et de Mulhouse, France.

Résumé

Les données fournies par la spectroscopie d’absorption et l’étude du comportement photochimique de certaines des bandes observées, permettent aux auteurs de proposer un nouveau diagramme des niveaux d’énergie de Ti0₂. La bande interdite aurait une largeur d’environ 18 eV; elle comprendrait des niveaux accepteurs et donneurs fournis par des lacunes d’oxygène doublement ionisées et des ions interstitiels de titane trivalent. Les différentes bandes d’absorption du spectre correspondent à des états excités de ces niveaux. Les bandes de triplets situées dans l’infrarouge proche sont interprétées sur la base d’un modèle d’orthohélium du type (e/e/O_v⁺⁺)°. Elles appartiennent à des défauts de réseau superficiels.

Abstract

Data given by absorption spectroscopy and the investigation of the photochemical behaviour of some of the observed bands allow the authors to propose a new energy leveldiagram in TiO₂. The forbidden gap would have a width around 18 eV; it would be composed of accepter and donor levels supplied by oxygen defects twice ionized and by intersticial Ti+3 ions. The different absorption bands of the spectrum are related to excited states of these levels. The triplet bands located in the near infrared are described as those of an (e/e/O_v⁺⁺)° orthohelium model. They belong to superficial lattice defects.