24小时热门版块排行榜    

查看: 19407  |  回复: 26

happy20088928

铜虫 (正式写手)


[交流] 关于平带电位, 开路电压,费米能级,求大侠指点

光催化测试,文献里经常开路电位,平带电位,费米能级来进行动力学讨论,请教各位大侠,这些到底是什么意思啊?平带电位就是费米能级吗?开路电位是费米能级吗?搞的快恶心死了。求指教。
回复此楼

» 收录本帖的淘帖专辑推荐

好文章 百宝箱 电池相关

» 猜你喜欢

» 本主题相关价值贴推荐,对您同样有帮助:

» 抢金币啦!回帖就可以得到:

查看全部散金贴

已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

userhung

禁虫 (文学泰斗)


★ ★
happy20088928(金币+1): 谢谢参与
nofrunolif: 金币+1, 很详细,奖励一下 2013-01-26 23:30:40
平带电压(Flat band voltage)就是在MOS系统中、使半导体表面能带拉平(呈平带状态)所需要外加的电压。

开路电压(Open circuit voltage OCV)
电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池在断路时(即没有电流通过两极时)电池的正极电极电势与负极的电极电势之差。电池的开路电压用V开表示,即V开=Ф+-Ф-,其中Ф+、Ф-分别为电池的正负极电极电位。电池的开路电压,一般均小于它的电动势。这是因为电池的两极在电解液溶液中所建立的电极电位,通常并非平衡电极电位,而是稳定电极电位。一般可近似认为电池的开路电压就是电池的电动势。
电池的开路电压,会依电池正、负极与电解液的材料而异,如果电池正、负极的材料完全一样,那么不管电池体积有多大,几何结构如何变化,其开路电压都一样的。

费米能级(Fermi level)是反映电子在能带中填充能级水平高低的一个参数。
12楼2013-01-26 07:42:44
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

happy20088928(金币+1): 谢谢参与
开路电位:插入电解质溶液中的电极(金属或半导体),由于溶液中存在氧化还原反应,就像原电池一样,在该电极处会存在一个半电池反应,使得该电极相对于参比电极有一定的电位差,该电位差就是开路电位。
费米能级:电子平均能量或绝对0度下,电子所能达到的最高能量,一般位于半导体导带与价带之间,可表示半导体内部电子能量的高低,越靠近导带,电子载流子浓度越高,能量就越高。越靠近价带,电子载流子的浓度就越低,能量也较低。
平带电位:理想情况下,为半导体费米能级与电解质费米能级(溶液中某些电解质的氧化还原电位)之差。与开路电位没有直接关系!
15楼2013-01-27 00:52:29
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

若水晗

金虫 (正式写手)



happy20088928(金币+1): 谢谢参与
引用回帖:
15楼: Originally posted by caoxiafei at 2013-01-27 00:52:29
开路电位:插入电解质溶液中的电极(金属或半导体),由于溶液中存在氧化还原反应,就像原电池一样,在该电极处会存在一个半电池反应,使得该电极相对于参比电极有一定的电位差,该电位差就是开路电位。
费米能级: ...

平带电位:理想情况下,为半导体费米能级与电解质费米能级(溶液中某些电解质的氧化还原电位)之差

有人根据平带电位和帯隙计算价带导带位置,是什么原因呢?
18楼2013-02-27 21:55:47
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
引用回帖:
21楼: Originally posted by dongkaituo at 2013-03-06 16:47:07
平带电位是在溶液中,电解质费米能级和半导体费米能级之差。这种说法还是第一次听到。如果这样的话,那么通过分析平带电位的变化来分析半导体的费米能级的变化就简单多了。呵呵  一般计算半导体薄膜的平带电位时, ...

其实,平带电位理想情况下是半导体费米能级与溶液的某一氧化还原电位的差值。我是把这个氧化还原电位看做了溶液的费米能级。

你这个图里面线性部分非常差,让我选我肯定选择线性部分比较大的那段,要看平带电位纵坐标应该从0开始的。 半导体mott-schocky曲线的测试时非常讲究的,并不是随便一个溶液就能与半导体组合起来测试的。

拿ZnO来说,比较好的溶液可以是pH9.18 的硼砂缓冲溶液,加入0.5M/L的KCl。
染料敏化太阳能电池的电解质液体

图片2.png

22楼2013-03-06 22:35:14
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

happy20088928

铜虫 (正式写手)


引用回帖:
12楼: Originally posted by userhung at 2013-01-26 07:42:44
平带电压(Flat band voltage)就是在MOS系统中、使半导体表面能带拉平(呈平带状态)所需要外加的电压。

开路电压(Open circuit voltage OCV)
电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池 ...

对一个半导体来说,把它与电解质接触,平带电位(flat band potential),开路电位(open circuit potential)和费米能级(fermi level)又是什么关系呢?
13楼2013-01-26 08:00:46
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

yupengpeng1981

木虫 (正式写手)



happy20088928(金币+1): 谢谢参与
我记得DSSC中的Voc是TiO2导带中电子浓度的费米能级与电解液中的能级电位的差值,如果没错的话???
16楼2013-01-27 11:36:36
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

xpengpengx

铜虫 (小有名气)



happy20088928(金币+1): 谢谢参与
建议看下半导体物理,这些定义在上面都有提及
17楼2013-01-28 16:27:18
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

wu1008

金虫 (著名写手)



happy20088928(金币+1): 谢谢参与
引用回帖:
15楼: Originally posted by caoxiafei at 2013-01-27 00:52:29
开路电位:插入电解质溶液中的电极(金属或半导体),由于溶液中存在氧化还原反应,就像原电池一样,在该电极处会存在一个半电池反应,使得该电极相对于参比电极有一定的电位差,该电位差就是开路电位。
费米能级: ...

费米能级不是最高,是50%机率占据的位置

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
19楼2013-02-27 23:17:30
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

xuehualover

新虫 (初入文坛)



happy20088928(金币+1): 谢谢参与
介意你看一下半导体物理,著者是刘恩科的那本,里面有,讲得很清楚。
20楼2013-02-28 16:01:09
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

dongkaituo

金虫 (著名写手)



happy20088928(金币+1): 谢谢参与
引用回帖:
15楼: Originally posted by caoxiafei at 2013-01-27 00:52:29
开路电位:插入电解质溶液中的电极(金属或半导体),由于溶液中存在氧化还原反应,就像原电池一样,在该电极处会存在一个半电池反应,使得该电极相对于参比电极有一定的电位差,该电位差就是开路电位。
费米能级: ...

平带电位是在溶液中,电解质费米能级和半导体费米能级之差。这种说法还是第一次听到。如果这样的话,那么通过分析平带电位的变化来分析半导体的费米能级的变化就简单多了。呵呵  一般计算半导体薄膜的平带电位时,取哪一段呢?给你张图,你看一下。在这张图里面,计算平带电位,是取-1V到0V的线性部分,还是取0V到1V的线性部分?请教下。

2.jpg

21楼2013-03-06 16:47:07
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

dongkaituo

金虫 (著名写手)


引用回帖:
22楼: Originally posted by caoxiafei at 2013-03-06 22:35:14
其实,平带电位理想情况下是半导体费米能级与溶液的某一氧化还原电位的差值。我是把这个氧化还原电位看做了溶液的费米能级。

你这个图里面线性部分非常差,让我选我肯定选择线性部分比较大的那段,要看平带电位 ...

哦哦  想不到这还和特定溶液有关。那请问TiO2薄膜一般用什么溶液比较好??
23楼2013-03-07 08:35:15
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
内容已删除
24楼2013-03-07 09:33:17
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

庄存

金虫 (小有名气)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
平带电压(Flat band voltage)就是在MOS系统中,使半导体表面能带拉平(呈平带状态)所需要外加的电压。
对于体相的半导体材料而言,我们可以通过Mott-Schottly公式推算,进行简化戳通过作图大体上计算出其平带电位,但是对于纳米级别的半导体材料则主要是通过仪器的直接测定。
电化学方法:在三电极体系下,使用入射光激发半导体电极,并改变电极上的电势。当施加的电位比平带电位偏负的时候,光生电子不能够进入外电路,也就是说不会产生光电流。相反,当施加的电位比平带电位偏正的时候,光生电子则能偶进入外电路,进而产生光电流。所以开始产生光电流的电势即为该纳米半导体的平带电位。
光谱电化学方法:该方法同样是在三电极体系下,对半导体纳米晶施加不同的电位,测量其在固定波长下吸光度的变化。基本的原理与电化学方法大体相同。当电极电位比平带电位正时,吸光度不发生变化;偏负时则急剧上升。因为,吸光度开始急剧上升的电位即为纳米半导体的平带电位。
平带电势(flat band potential)半导体不存在过剩电荷时的电势(相对于某一参比电极)为零电荷电势。此时,半导体内既没有电场又没有空间电荷层,能带就不会弯曲,因而又称为平带电势。
开路电压(Open circuit voltage OCV)电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池在断路时(即没有电流通过两极时)电池的正极电极电势与负极的电极电势之差。影响开路电压的主要因素有:构成电池两极体系的性质、材料的本质、溶液组成与浓度、温度、电极界而状态等。如果电池正、负极的材料完全一样,那么不管电池体积有多大,几何结构如何变化,其开路电压都一样的。【维基百科】开路电压(缩写为OCV或V OC)是器件的两个端子与任何电路断开时的电位差。没有连接外部负载。端子之间没有外部电流流动。或者,开路电压可以被认为是必须施加到太阳能电池或电池以停止电流的电压。有时给出符号V oc。在网络分析中,该电压也称为Thévenin电压。电池和太阳能电池的开路电压通常在特定条件下(充电状态,照明,温度等)引用。电池和电池的电位差通常是开路电压。开路电压也称为电动势(emf),它是没有电流且电路未闭合时的最大电位差。
费米能级(Fermi level)一个物体的费米能级电子的化学势(或电子的电化学势)是在物体上增加一个电子所需要的热力学功。 为简洁起见,它是热力学量,通常用μ或E F [1]表示。费米能级不包括从任何地方移除电子所需的功。准确理解费米能级——在确定电子特性时它与电子能带结构的关系,以及它与电子电路中的电压和电荷流的关系——对于理解固态物理学至关重要。
在能带结构理论中,用于固态物理学来分析固体中的能级,费米能级可以被认为是电子的假设能级,这样在热力学平衡时这个能级在任何特定的时间将具有50%的被占据概率。费米能级的位置与能带能级的关系是决定电性能的关键因素。费米能级不一定对应于实际能级(在绝缘体中,费米能级位于带隙中),也不要求存在能带结构中。尽管如此,费米能级是精确定义的热力学量,费米能级的差异可以用电压表简单地测量。
http://muchong.com/html/201111/3808458.html】对于N型半导体费米能级在禁带中央以上;掺杂浓度越大,费米能级离禁带中央越远,越靠近导带底部。对于P型半导体费米能级在禁带中央以下;掺杂浓度越大,费米能级离禁带中央越远,越靠近价带顶部。
在固体物理学中,Fermi能量(Fermi energy)是表示在无相互作用的Fermi粒子的体系中加入一个粒子所引起的基态能量的最小可能增量;也就是在绝对零度时,处于基态的Fermi粒子体系的化学势,或者是处于基态的单个Fermi粒子所具有的最大能量——Fermi粒子所占据的最高能级的能量。
27楼2019-06-17 17:49:55
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
简单回复
2013-01-25 22:53   回复  
happy20088928(金币+1): 谢谢参与
jh83813楼
2013-01-25 23:40   回复  
happy20088928(金币+1): 谢谢参与
foxs24楼
2013-01-25 23:56   回复  
happy20088928(金币+1): 谢谢参与
赞!
wuzezhou5楼
2013-01-26 00:10   回复  
happy20088928(金币+1): 谢谢参与
syhorchid6楼
2013-01-26 00:28   回复  
happy20088928(金币+1): 谢谢参与
2013-01-26 02:22   回复  
happy20088928(金币+1): 谢谢参与
2013-01-26 03:16   回复  
happy20088928(金币+1): 谢谢参与
liuyf20139楼
2013-01-26 04:11   回复  
happy20088928(金币+1): 谢谢参与
2013-01-26 04:31   回复  
happy20088928(金币+1): 谢谢参与
yaoyao14511楼
2013-01-26 06:04   回复  
happy20088928(金币+1): 谢谢参与
2013-01-26 09:25   回复  
happy20088928(金币+1): 谢谢参与
2013-09-26 15:30   回复  
happy20088928(金币+1): 谢谢参与
xx_LG_com26楼
2018-02-24 14:28   回复  
相关版块跳转 我要订阅楼主 happy20088928 的主题更新
普通表情 高级回复 (可上传附件)
信息提示
请填处理意见