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inkul

金虫 (小有名气)

[求助] 关于semiconductor electrochemisty 和 photo-cyclic voltammograms

本人对半导体电化学实在了解不多 希望有懂得人能指导下

下面第一张图是在含有Ge4+的溶液中的CVs,工作电极式Pt
第二张图是第三圈的CVs,也可以认为工作电极上已完全经覆盖了Ge

从这两幅图是否能看出电镀的Ge有photoactivity?是否能判断Ge是那种类型的半导体?
如果是n-type的话,会有positive photocurrent,negative current基本不变,但是从CV上可以明显看到negative current的增大。
如果是p-type的话,情况相反,但是CV上又可以看到positive current的增大。

还有什么信息可以从图上获得?

我对这方面实在是不懂,如果上面说有错误希望大家能指出并且不吝赐教
谢谢大家啦~

CV01.jpg



CV02.jpg
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2楼2012-10-04 19:34:00
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inkul

金虫 (小有名气)

up
3楼2012-10-05 16:00:26
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inkul

金虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by 1039312195 at 2012-10-04 12:34:00

谢谢支持。。。
4楼2012-10-05 20:21:12
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inkul

金虫 (小有名气)

为什么没有人回复我呢~是不是我哪里没说清楚呀。。。
5楼2012-10-05 20:21:49
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jiazang

至尊木虫 (著名写手)

刁民

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
photoactivity是显而易见了
具体是p是n,这里很难看出
科学:半导体电荷传输和界面电荷转移理论基础和研究方法;技术:污水处理、废酸回用、氢气纯化;工程:光催化反应工程和反应器
6楼2012-10-06 10:14:05
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inkul

金虫 (小有名气)

引用回帖:
6楼: Originally posted by jiazang at 2012-10-06 03:14:05
photoactivity是显而易见了
具体是p是n,这里很难看出

谢谢回帖
如果是intrinsic semiconductor,一般在光照和黑暗的情况下CV会是怎样的呢?
还有我是否可以从photo-conductivity的方面来解释,说是电导率增加 所以电流密度增大?

谢谢啦~~
7楼2012-10-06 20:54:18
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
冲着你的重赏,也来凑个热闹 !  
      你这个实验看似很简单,实际上涉及的知识很多,包括电化学,半导体电化学和半导体光电化学,涉及的过程也很多,因而影响结果的因素也就多了。最关键的是光照过程中光生载流子的复合和分离过程,影响光生电流的主要因素有溶液成分,半导体能带结构,半导体膜空间电荷层的结构(颗粒膜与块材的光电性质可能完全不一样),外加扫描电位的范围等。因此,这里就只能对你观察到的表观现象作一推测。
    由于你是通过电沉积方法制备的Ge膜,这种膜是由Ge微粒构成(不像块体),当光照射在这种颗粒膜上时,每个Ge微粒都可以吸收光子,产生电子空穴对,每个微粒就可以同时表现出N 型和P型半导体性质,具体表现出那种性质,取决于电极反应使其中一种电荷(电子,空穴)向电解质中迁移的速度与载流子复合速度的相当快慢,以及外电场的强弱(影响光生载流子的分离)。
1. 从两个I-V图看,样品有光响应,但并能判断膜的半导体类型,也不能表明电极表面全部被Ge粒子覆盖。
2. 如你所说,如果是N-type,应该有光阳极电流,但你的两个I-V图上的阳极电流虽然都比没有光照时的电流稍大,但阴极电流更大。正常情况下,如果是N-type半导体,在溶液中没有O2的情况下,在你这个电位扫描范围内,只有阳极电流,基本上没有阴极电流(或很小)。因此,你的I-V图不能说明半导体的类型。
3. 两个图中的阴极电流总是大于阳极电流,很可能是溶液中存在的O2优先俘获光生电子的原因。
   伏安法是一种定性的判断半导体类型的方法,更常用也比较准确的方法是Mott-Schottky 电容-电位曲线法,而且,你现在的方法很难判断电极表面是否已被Ge所完全覆盖。因此,建议你考虑先使用交流阻抗法,然后,摸清条件后,最后再用伏安法。
Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
8楼2012-10-06 21:45:06
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jiazang

至尊木虫 (著名写手)

刁民

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
inkul: 金币+20, ★★★很有帮助 2012-10-07 16:31:09
引用回帖:
7楼: Originally posted by inkul at 2012-10-06 20:54:18
谢谢回帖
如果是intrinsic semiconductor,一般在光照和黑暗的情况下CV会是怎样的呢?
还有我是否可以从photo-conductivity的方面来解释,说是电导率增加 所以电流密度增大?

谢谢啦~~...

如为本征半导体,也要看你的具体体系以及CV的扫描范围。
如果还是你这里的体系,主要现象也还是电量增大。

光导是存在的。而且很多人大多情况下都采用电导率来说明电流变化,在概念上是不恰当的。
受光之后,载荷子浓度增大,电导率增大是事实;但是对于半导体光电化学体系而言,对电流变化主要贡献是电荷浓度的变化,而非电导率的变化(虽然电荷浓度和电导率有关系)。
科学:半导体电荷传输和界面电荷转移理论基础和研究方法;技术:污水处理、废酸回用、氢气纯化;工程:光催化反应工程和反应器
9楼2012-10-06 23:07:01
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刘伟利

木虫 (文坛精英)

祝福楼主
10楼2012-10-07 08:15:14
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