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mcmmh2006

铜虫 (初入文坛)

[求助] TiO2薄膜光电流测试

我对TiO2薄膜进行光电流测试,发现光照前的暗电流是正的,但是光照之后光电流就变成负的,而且变化的很多,还有一点可以确定我的探针的正负极没有接反,请问会是什么问题呢???
谢谢!!!
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bytianping

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖


mcmmh2006(金币+1): 2011-05-10 12:19:17
zhaohaixing(金币+1): 鼓励交流~ 2011-05-12 18:08:55
引用回帖:
Originally posted by lawyi at 2011-05-09 11:07:11:
对于这个解释,我有点疑惑,还请解答: 肖特基,在外加电压为零时,扩散电流和漂移电流已经相互抵消了,当外加电场方向与内建电场相反时,扩散电流大于漂流电流,所以总的载流子(电子)移动方向应该由外加电场 ...

恩,肖特基也是正向导通,反向截止。外加反向电场且较小时,即反向截止。此时电子无法越过势垒,因此电流无法为负向。
为了方便理解,可以将这个肖特基结看做一个电源,那么反向外电场较小时(不能完全补偿电势),电源为正向,电流也为正;当反向外电场较大时,肖特基结被完全补偿且反向,那么电源也成了反向,电流也反了。
这是我的理解,我测ZnO时也有这种现象发生,还请大家指正。
Thescientistisnotapersonwhogivestherightanswers,he'sonewhoaskstherightquestions.--ClaudeLévi-Strauss
4楼2011-05-09 11:46:23
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xiaoluany

新虫 (初入文坛)

想问一下,你们是如何测试光电流的?我们测光电流的时候貌似没有外加电压啊,我们定义的暗电流为本底电流,光电流等于光照时的电流减去暗电流啊。新手,望多多指教。
7楼2011-06-02 09:39:38
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普通回帖

bytianping

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖


zhaohaixing(金币+1): 欢迎常来这个版块交流~鼓励回答~~ 2011-05-07 18:20:30
mcmmh2006(金币+5): 谢谢! 2011-05-08 11:10:01
可能是因为电极和TiO2形成了一个肖特基势垒。当外加电场方向与内建电场相反,且不能抵消内建电场时,载流子移动方向由内建电场方向决定,即电子只能从n型TiO2向电极移动(电流为正),此时由于载流子浓度较低,因此电流值较小。当接收光照后,TiO2产生大量光生载流子(一般而言载流子浓度可提高三四个数量级),此时金属-半导体为欧姆接触(肖特基势垒被高浓度载流子隧穿机制破坏),电子移动方向只受外加电场作用,因此电流与之前方向相反,且电流大小提高数个量级。
Thescientistisnotapersonwhogivestherightanswers,he'sonewhoaskstherightquestions.--ClaudeLévi-Strauss
2楼2011-05-07 16:17:40
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lawyi

金虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

mcmmh2006(金币+3): 2011-05-10 12:19:00
引用回帖:
Originally posted by bytianping at 2011-05-07 16:17:40:
可能是因为电极和TiO2形成了一个肖特基势垒。当外加电场方向与内建电场相反,且不能抵消内建电场时,载流子移动方向由内建电场方向决定,即电子只能从n型TiO2向电极移动(电流为正),此时由于载流子浓度较低,因 ...

对于这个解释,我有点疑惑,还请解答: 肖特基,在外加电压为零时,扩散电流和漂移电流已经相互抵消了,当外加电场方向与内建电场相反时,扩散电流大于漂流电流,所以总的载流子(电子)移动方向应该由外加电场的方向来决定,怎么会由内建电场方向来决定呢?
3楼2011-05-09 10:07:11
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lawyi

金虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

mcmmh2006(金币+2): 2011-05-13 09:14:00
引用回帖:
Originally posted by bytianping at 2011-05-09 11:46:23:
恩,肖特基也是正向导通,反向截止。外加反向电场且较小时,即反向截止。此时电子无法越过势垒,因此电流无法为负向。
为了方便理解,可以将这个肖特基结看做一个电源,那么反向外电场较小时(不能完全补偿电 ...

我建议你去好好看看半导体物理的书,你看看外加电压的为正,或者负的,电流方向会出现与外在电压相反的方向吗?就算是反向截止,也有一个饱和电流啊,而且电流值是负的。继续加大外加电压,电流就可以突然掉头变成正的了吗?另外你这个答案与上面讨论时候说的情况,似乎说反了。当外加电场与内建电场的方向相反的情况是指外加电压为正的情况。
5楼2011-05-11 10:57:59
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bytianping

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖


zhaohaixing(金币+1): 谢谢回答~ 2011-05-12 18:09:11
mcmmh2006(金币+2): 2011-05-13 09:13:51
引用回帖:
Originally posted by lawyi at 2011-05-11 11:57:59:
我建议你去好好看看半导体物理的书,你看看外加电压的为正,或者负的,电流方向会出现与外在电压相反的方向吗?就算是反向截止,也有一个饱和电流啊,而且电流值是负的。继续加大外加电压,电流就可以突然掉头 ...

我之前没有按照教科书来定义电压正负方向,请见谅。如果一定要按照教科书,我之前定义的方向就得反过来了。如下:
对于pn结来说,反向截止,并有一定的饱和负电流。这点没错,不过不是我说的情况。
我讨论的情况应是外加正电压,减小空间电荷区。当正电压达到开启电压时,pn结才能导通。因此当外加正电压大于开启电压时,形成正向导通的情况,整个电路中的电流为正;当外加正电压小于开启电压时,pn结看做开路,电路中无电流。如果此时由于实际外部电路的影响(电路接法、干扰、电容充放电等),便可能测得很弱的负电流,IV曲线不经过原点,这在实际测试中很常见。
光照产生光电流,可以看做pn结内建电场变弱,甚至被击穿,因此开启电压变得很小,从而导致了典型的整流特性,电流为正。
综上,外加较小的正电压,可能测得负的弱暗电流,正的强光电流。
lz最开始说的正方向不是教科书定义的,因为哪个电极上形成肖特基势垒未知。
Thescientistisnotapersonwhogivestherightanswers,he'sonewhoaskstherightquestions.--ClaudeLévi-Strauss
6楼2011-05-11 21:07:12
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mcmmh2006

铜虫 (初入文坛)

引用回帖:
Originally posted by xiaoluany at 2011-06-02 09:39:38:
想问一下,你们是如何测试光电流的?我们测光电流的时候貌似没有外加电压啊,我们定义的暗电流为本底电流,光电流等于光照时的电流减去暗电流啊。新手,望多多指教。

其实这个我也是新手,还不太懂。
8楼2011-06-02 19:08:01
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xiaoluany

新虫 (初入文坛)

哦 这样啊,看到你们的讨论说得都还挺对,但是我看到的材料的光伏效应,在内电场和肖特基势垒之间的讨论居多,很少有涉及到外加电场的。
9楼2011-06-02 20:04:13
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dailoug_1989

金虫 (小有名气)

新手,从你们这里吸收知O(∩_∩)O~识,到时在释放哈
一日一智,日事日毕
10楼2012-09-27 14:05:53
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