저온 계면 활성제 무첨가 용액 방식으로 표면 결함이 존재하는 small size (SS) SnO₂ 나노 입자 (NPs)를 합성하고 연구되었다. X 선 회절 (XRD), 전계 방출 주사 전자 현미경 (FESEM) 및 투과 전자 현미경 (TEM) 분석를 통하여 NP의 구조적 특성을 알아보았다. Micro-Raman 분광법, X 선 광전자 분광법 (XPS) 및 photoluminescence를 통하여 시료의 표면 결함를 조사하였으며, 산소 공공에 대한 표면 결함이 존재하는 것을 확인하였다. Brunauer-Emmet-Teller (BET) 질소 흡착 - 탈착 등온을 통하여 large size (LS)의 SnO₂보다 SS SnO₂의 우수한 조직 특성 (높은 표면적 및 균일한 기공 크기)을 나타내었다. SS SnO₂ 와 LS SnO₂ NP을 비교하였을 때, LS 시료가 표면 결함 농도가 상대적으로 적은 것을 알 수 있었다. 따라서, 표면 결함의 경우에는 SnO₂ NP size에 상당히 의존적인 라는 것을 알 수 있었다. SnO₂ NP의 밴드 갭 에너지 level 내에 형성된 표면 결함은 carrier 생성 전하 recombination을 막아줌으로써 광 화학적 성질을 향상시킬 수 있다. 결론적으로 SS SnO₂ 의 표면적 증가로 인하여 표면 결함이 상대적으로 많이 존재함으로해서 LS SnO₂와 비교하여 우수한 광전기 화학 (PEC) 및 광촉매 작용을 나타냄을 확인하였다.