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[学术求助]问一个纳米半导体相关很低级的问题
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关于纳米半导体的有一个很基本的知识不懂，希望大家能够解答！看文献时，看到：“TiO2是纳米材料，是一个宽禁带半导体，只有紫外光照射时才有活性。而半导体的光活性，带隙能越大，反应活性越大。当TiO2粒径小10nm时有量子尺寸效应，使其导带和价带能级变成分立的能级，能隙变宽，导带电位变得更负，价带电位变得更正，从而使纳米半导体粒子具有更强得还原和氧化能力。”我想问，这里的能隙是不是就是禁带啊？是不是能隙越大，禁带越宽啊？如果是这样，那么带隙能越大不就需要波长更短的紫外光？如果不是，那么这两个概念怎么解释啊？？？这个问题，很基本，只是我不是学这个专业的，可是搞的课题 与这个相关，所以问一下大家，希望大家能够给小弟释疑！谢谢！！！ [ Last edited by imrking on 2005-12-6 at 13:24 ] |
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我觉得你可能把能隙和带隙的概念弄混了。 带隙指导带-价带之间的能量差； 能隙指能级之间的能量差，这些能级分别分布在导带和价带之中； 半导体在bulk的量级上的时候，导带和价带中的能级连续的， 当晶体的半径（假设为圆型）减小到Bhor半径之下的时候， 量子局限效应产生，这时候随着半径的减小，能级不再是连续的， 分立越来越明显，也就是能隙越来越宽； 同时带隙，也会随着半径的减小而加宽，也是由于量子局限效应产生的。 这时的激发，需要的光能量可能越来越来高，也就是波长越来越短， 但是应该不会超过紫外光的范围。 光激发时，一般的紫外（远紫外除外），都是激发到导带中的某个能级， 然后通过回落到导带的最低能级（分子中的第一激发态），辐射荧光。 |
4楼2005-12-10 13:12:40
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楼主到我发的帖子中找找这本书也许对你有用 纳米TiO2光催化及其应用 http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=104986&fpage=2&highlight=&page=2 如果是搞光催化的话，也可看看这本书 纳米催化技术——纳米材料与应用科技丛书 在同一页 [ Last edited by 笨笨鸟 on 2005-7-13 at 17:37 ] |
2楼2005-07-13 17:35:14
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我不搞TiO2，所以不太知道它的性质，只知道锐钛矿相和金红石相的TiO2不同的带宽，且一般是3.2eV，对应约380nm左右的紫光。不过不知道是直接的还是间接带隙的半导体。 由于量子尺寸限制效应，带宽Eg会展宽，导带和价态会向两边拉开，同时它们内部相应的形成分立的能级。这里的分立能级间的间距也该会变宽吧。这时激发价带顶到导带底的电子就要更高的能量，应该用更高的能量，即是更短的紫外光了。不过可能分立能级间也会跃迁，具体情况看来要看看文献了。 另外，体材料的电子是公有化运动，纳米范围的话，可能会复杂些，这应该会对材料长生影响。具体不只  [ Last edited by 笨笨鸟 on 2005-7-13 at 22:36 ] |
3楼2005-07-13 22:32:16
liuhongzeng
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5楼2006-05-31 10:37:37