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nano_st

银虫 (正式写手)

[交流] 请教光电流法确定半导体能带结构,谢谢

最近用光电流法确定半导体能带结构,遇到了一些麻烦,呵呵,说到底是自己知识面不够啊,呵呵,望高手指点,万分感谢:)
我的方法和理解是把研究的半导体粉末固定到ITO电极后再0.1 M KCl溶液中不同偏压下进行光电流测试(on和off),用光on的时候电流减去光off的时候的电流得到光电流,最后做光电流和不同偏压的关系。在光电流为0的偏压为平带电位。假如得到如图1,即为n-type,平带电位近似为导带位置,而band gap已经通过紫外的方法确定,即可得到能带结构;或者得到图2,即为p-type,平带电位近似为价带位置,同理也能得到能带结构。
可是我现在得到的是图3,阳极电流和阴极电流都有,似乎既是n也是p;或者说是intrincsic的,那么该平带电位是否可以近似为导带和价带一半的位置处的电位?不知intrinsic的半导体在溶液界面的光电流和偏压的关系如何,几乎很多文献和书只谈n和p各是什么样的,也没有我的这种情形,还望大家不吝赐教,谢谢!
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fuelcell.xjtu

木虫 (正式写手)

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
nano_st(金币+8,VIP+0):谢谢您的建议!
从你的描述来看你没有使用锁相放大技术,你的光电流数量级在图中也没有说明,所以我怀疑你测试过程的准确性。不方便公开说明的话可发信至我的信箱:fuelcell.xjtu@gmail.com。

如果你需要平带电位的话,可以通过测量电极的MS曲线获得,同时还可以获得你的半导体是否为p、n型的信息。
2楼2008-10-30 12:23:37
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hxj6021

金虫 (正式写手)

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
nano_st(金币+8,VIP+0):谢谢您的回复!
请教楼上的,为何要用锁相放大技术?他光电流也不小啊,虽然图上没标出,但用mA做单位,总不会太小吧。另外,如果用锁相放大技术的话,那光源不也得调制?
3楼2008-10-30 13:39:12
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fuelcell.xjtu

木虫 (正式写手)

谢谢交流。

[ Last edited by fuelcell.xjtu on 2008-11-3 at 09:20 ]
4楼2008-10-30 14:28:54
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nano_st

银虫 (正式写手)

引用回帖:
Originally posted by fuelcell.xjtu at 2008-10-30 12:23:
从你的描述来看你没有使用锁相放大技术,你的光电流数量级在图中也没有说明,所以我怀疑你测试过程的准确性。不方便公开说明的话可发信至我的信箱:fuelcell.xjtu@gmail.com。

如果你需要平带电 ...

谢谢您的帮助:)

我的确没有使用锁相放大技术,因为实验条件有限,就用了一个150W的Xe lamp,加上一个滤光片得到420nm以上的可见光,然后从ITO背面(非导电玻璃面)照射在涂有带研究粉末的ITO电极上。我的实验中,分别在不同电位处,分别使得光on和off,得到的光电流为(on的时候电流值)减去(off时候的电流值)(规定氧化电流为正)。目前光电流大小在uA/cm2,在加入空穴捕获剂,光电流增大20倍。对比空白实验中,即仅仅ITO电极,光电流相对于有样品的时候,几乎可以忽略。所以我认为是光电流源于样品。

我看了一些文献,这种方式实际上是看产生光电流的onset电位,认为该onset电位和平带电位一致

我也试过用光谱电化学的方法和MS,但是没有得到有用的数据,这可能与我的材料有关系,导电性太差,此外膜制备的不是太均匀,紫外散射严重,所以这可能是光谱电化学的方法和MS法不理想的原因,呵呵

由于初入光电化学,很多不懂,还请高手指点,万分感谢!

[ Last edited by nano_st on 2008-11-3 at 05:29 ]
5楼2008-11-03 05:25:43
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nano_st

银虫 (正式写手)

引用回帖:
Originally posted by hxj6021 at 2008-10-30 13:39:
请教楼上的,为何要用锁相放大技术?他光电流也不小啊,虽然图上没标出,但用mA做单位,总不会太小吧。另外,如果用锁相放大技术的话,那光源不也得调制?

谢谢您帮我分析数据,呵呵,现在光电流还没有做到那么大,呵呵,我的实验中,在不同电位处,分别使得光源(150W Xe lamp,波长大于420nm)on和off,得到的光电流为(on的时候电流值)减去(off时候的电流值)(规定氧化电流为正)。目前光电流大小在uA/cm2,在加入空穴捕获剂,光电流增大20倍。对比空白实验中,即仅仅ITO电极,光电流相对于有样品的时候,几乎可以忽略。所以我认为是光电流源于样品。

等做到mA级我感觉我就发了,呵呵,快赶上TiO2了,呵呵

由于初入光电化学,很多不懂,还请高手指点,万分感谢!
6楼2008-11-03 05:32:41
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zjniu

银虫 (职业作家)

高手啊,学习了!谢谢
7楼2008-11-17 23:04:40
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