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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 合成表征 » 如何通过UV吸收曲线计算direct bandgap和indirect-bandgap
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Nano-mse

金虫 (小有名气)

[求助] 如何通过UV吸收曲线计算direct bandgap和indirect-bandgap

急问！如果只有UV吸收曲线(横坐标为波长，纵坐标为吸收值)，如何将其转化为那个可以得到直接带隙和间接带隙的图谱（横坐标为能量，纵坐标为吸收系数的2次方或者1/2次方）？非常感谢！！  

PS: 在论坛里找了几个，但是都没有给予清晰讲解的，很晕，希望可以得到解答，非常感谢您！
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1楼 2013-06-26 19:10:55
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ca0yan9

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
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Nano-mse: 金币+10, ★★★很有帮助, 非常感谢您，您的方法2-4就是我想问的。还有请问，如果是液相法测得的数据，该用哪个方法呢？方法2吗？方法4是不是对于各种测试方法都适用呢？ 2013-06-26 20:44:19
方法1：利用紫外可见漫反射测量中的吸光度与波长数据作图，利用截线法做出吸收波长阈值λg(nm)，
利用公式 Eg=1240/λg (eV) 计算禁带宽度。
方法2：利用(Ahν)2 对 hν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用(Ahν)0.5
对 hν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直
接半导体禁带宽度值。A (Absorbance) 即为紫外可见漫反射中的吸光度。
方法3：利用(αhν)2 对 hν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用(αhν)0.5
对 hν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为
直接半导体禁带宽度值。α (Absorption Coefficient ) 即为紫外可见漫反射中的吸收系数。α与A成正比。
（1.先测样品的厚度d
  2.根据公式α=2.303*Abs/d，计算就可以得到吸收系数α）
方法4：利用[F(R∞)hν]2 对 hν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用
[F(R∞)hν]0.5 对 hν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度
值，后者为直接半导体禁带宽度值。


(((1-col(B))^2/(2*col(B)))*6.626*10^-34*300000000/col(A))^1/2    （[F(R)hv]^1/2）纵坐标值
(6.626*10^(-34))*3*10^8/(col(A)*10^(-9))   (hv) 横坐标值
（[F(R)hv]^1/2）-(hv)    直接半导体禁带宽度
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2楼2013-06-26 19:58:33
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ca0yan9

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小木虫幼儿园荣誉园长

【答案】应助回帖

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Nano-mse: 金币+5, ★★★很有帮助, 而方法3只对用积分球的漫反射，测粉末固体样品有用？ 2013-06-26 20:45:48
（[F(R)hv]^1/2）-(hv)    直接半导体禁带宽度
（[F(R)hv]^2）-(hv)       间接半导体禁带宽度
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3楼2013-06-26 19:59:56
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ca0yan9

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小木虫幼儿园荣誉园长
我理解的是都可以用于固体粉末的测试，4中的F(R)=（1-R）^/(2R), R为反射率，即R=1-A，固体紫外测试得到的是反射率，液体紫外得到的是吸收度。
可能就是说用于固体紫外了吧
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4楼2013-06-27 08:14:10
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Nano-mse

金虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by ca0yan9 at 2013-06-27 08:14:10
我理解的是都可以用于固体粉末的测试，4中的F(R)=（1-R）^/(2R), R为反射率，即R=1-A，固体紫外测试得到的是反射率，液体紫外得到的是吸收度。
可能就是说用于固体紫外了吧

您好！请问哪个可以用于液相法呢？另外您的意思是反射率+吸收度=1吧？对于液相法得到的结果，先有吸收度算出反射率，然后再代到4中的公式吧。
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5楼2013-06-28 10:03:10
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ca0yan9

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Nano-mse: 金币+10, ★★★很有帮助, 谢谢您！ 我能再咨询两个直接的问题吗？用液相（装入比色皿）法测吸收求直接和间接带隙（得到的是吸收度和波长曲线）该用那个您说的哪个方法？如果是把材料沉积在石英片上，该用哪个方法？非常感谢您！很急，希望能够得到您的进一步指点 2013-06-29 10:35:10
液体紫外中没有反射球，固体紫外中测到的就是反射率，液体测到的是吸收度，而不是反射率对于液体紫外来说，1-A（absorbance）=T(transmit).就是说液体紫外没有反射的问题，这是由仪器的测试原理所决定的吧，
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6楼2013-06-29 09:45:10
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Nano-mse

金虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by ca0yan9 at 2013-06-26 19:58:33
方法1：利用紫外可见漫反射测量中的吸光度与波长数据作图，利用截线法做出吸收波长阈值λg(nm)，
利用公式 Eg=1240/λg (eV) 计算禁带宽度。
方法2：利用(Ahν)2 对 hν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为 ...

您好，再有一个问题，请问您在2楼回复的最底部，给出了一个计算过程的实际例子，
(((1-col(B))^2/(2*col(B)))*6.626*10^-34*300000000/col(A))^1/2    （[F(R)hv]^1/2）纵坐标值
(6.626*10^(-34))*3*10^8/(col(A)*10^(-9))   (hv) 横坐标值
为什么纵坐标值是除以col(A),而横坐标值是除以col(A)*10^(-9)？
是不是二者都要除以col(A)*10^(-9)啊？把纳米单位换成米......
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7楼2013-06-29 13:48:39
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ca0yan9

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【答案】应助回帖

应该是吧，单位要特别注意的
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8楼2013-06-29 15:45:54
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ca0yan9

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【答案】应助回帖

引用回帖:
6楼: Originally posted by ca0yan9 at 2013-06-29 09:45:10
液体紫外中没有反射球，固体紫外中测到的就是反射率，液体测到的是吸收度，而不是反射率对于液体紫外来说，1-A（absorbance）=T(transmit).就是说液体紫外没有反射的问题，这是由仪器的测试原理所决定的吧，

因为液体紫外不存在反射的问题，就只能用公式中不考虑反射率的方法了
直接利用公式 Eg=1240/λg (eV) 计算禁带宽度就可以了。
1240是由Eg=hv=hc/λ 换算得到的结果。。
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9楼2013-06-29 15:49:05
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