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风起青萍

银虫 (小有名气)

[求助] 有关半导体能带结构的确定

在估算铁酸锌的导带价带位置时,遇到了解决不了的问题,特来请教:
由M-S曲线(斜率为正)以及光电流(正向)确定了样品为n型半导体,并且平带电位大约为0.2V,但是用平带电位估算导带、价带位置不太合理,与文献上的相差甚远,不知道是哪里出了问题,由于n型半导体导带位置跟平带电位差不多,就把导带位置看成了0.2V,实验用的是氯化银电极,电解液是1M NaOH (ph约为13.6),换算成相对于RHE后的电位E=0.2V+0.0591*13.6V+0.197V=1.2V,这个值太正了吧,导带位置太正了吧???跟文献上报道的-0.5V(大约值)相差也太大了吧,不过倒是跟价带位置很近了·····这是啥原因啊???还是说我的东西是p型的或者是平带电位测得不准???·····烦请大牛解惑啊···说的有点乱,晕了我都,希望你们能懂······
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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
风起青萍: 金币+5, 有帮助, 谢谢您! 2013-09-05 08:27:56
你对半导体的电化学测试理解得不错,不过,一个简单的pH计算你却搞错了,在计算pH时,对氢离子而言,电位与pH之间的关系是E=0-0.05916×pH,这样的电位就是负数,因此,整个计算结果大概是-0.41V vs SHE.

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Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
2楼2013-09-04 23:03:03
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
风起青萍: 金币+15, ★★★很有帮助, 谢谢您! 2013-09-05 16:02:06
这种换算很容易搞混淆,你可以画一个纵坐标来理解,参考电极AgCl的0.17V是相对于pH=1时的电位,你的测量体系的pH为13,作为电位参照的AgCl的电位也随之负移:-0.8+0.17V=-0.63V,由于测试电位E=0.2V是在这种条件相对于AgCl的的电位,因此,它也随之负移:-0.63+0.2=-0.43V,这个数值是相对于坐标0点的,即相对于标准氢电极的,因此,相对于氢标电极的平带电位就是-0.43V。

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Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
4楼2013-09-05 11:58:35
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simultaneous

铁杆木虫 (著名写手)

引用回帖:
13楼: Originally posted by Jackcd12 at 2013-09-24 20:32:43
有机半导体的文献也不少,如果你不太熟悉这方面的内容,先看看中文文献吧:
有机/聚合物材料体系能带结构的表征——电化学方法研究
http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-GDXH200009025.htm...

就目前文献里看到的聚合物能带带隙测定的算法有多样,有的是循环伏安法测出材料的起始氧化电位和还原电位加上5.13eV(如0.63+4.5,0.63是所用参比电极对二茂铁标定的值),而有的是直接加上4.4eV或是4.5eV,这个值都是对真空无穷远处而言的,那么算值应当一一对应,怎么会差别如此大呢?求解释
still~water~runs~deep
14楼2013-09-24 21:44:57
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

引用回帖:
17楼: Originally posted by 一川烟草 at 2014-05-21 16:51:32
前辈您好!

我在好几篇帖子里看到您对电势这方面的独到见解,所以请教您个问题~

这是我看的一篇文献中做的导带价带相对于真空能级的图,我好像感觉这图不对。。。

能不能劳您大驾简单算算,看下这是不是对 ...

真空能级与电化学能级之间换算对应的基点:大多数采用0V~-4.5 eV, 也有采用0V ~-4.8eV的。
Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
18楼2014-05-21 19:47:21
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普通回帖

风起青萍

银虫 (小有名气)

送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by Jackcd12 at 2013-09-04 23:03:03
你对半导体的电化学测试理解得不错,不过,一个简单的pH计算你却搞错了,在计算pH时,对氢离子而言,电位与pH之间的关系是E=0-0.05916×pH,这样的电位就是负数,因此,整个计算结果大概是-0.41V vs SHE.

您好,谢谢您的回复,我对于参比电极之间的转换是这样理解的,不知道是哪里的问题······
E(vs AgCl/Ag)=V-V(AgCl/Ag)
E(vs RHE)=V-V(RHE)=E(vs AgCl/Ag)+V(AgCl/Ag)-(0-0.059*PH)
                             =0.2V+0.197+0.0591*13.6
                             =1.2V
谢谢您!
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3楼2013-09-05 08:27:21
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风起青萍

银虫 (小有名气)

送红花一朵
引用回帖:
4楼: Originally posted by Jackcd12 at 2013-09-05 11:58:35
这种换算很容易搞混淆,你可以画一个纵坐标来理解,参考电极AgCl的0.17V是相对于pH=1时的电位,你的测量体系的pH为13,作为电位参照的AgCl的电位也随之负移:-0.8+0.17V=-0.63V,由于测试电位E=0.2V是在这种条件相对 ...

太感谢您了!真是不容易啊,终于搞明白了!
111111111
5楼2013-09-05 16:01:51
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

你还是挺聪明的。

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Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
6楼2013-09-05 16:18:35
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风起青萍

银虫 (小有名气)

送红花一朵
引用回帖:
6楼: Originally posted by Jackcd12 at 2013-09-05 16:18:35
你还是挺聪明的。

您好,我昨天又想了想,好像有问题啊
ph变化与氯化银参比电极的电位貌似没关系啊,只有氢电极才有影响,PH=0时  NHE=0V,当ph=13时,氢电极这时候用RHE表示,即RHE=0-0.0591*13=-0.8V,氢电极标准电位负移了-0.8V,氯化银在ph=13时电极电位相对于NHE还是0.18V,那我的工作电极相对于NHE则为0.2+0.18=0.38V,这样的话相对于RHE的电位还是1.18V了啊。
这两天都绕在这个圈里出不来了,还请师兄指条路啊······谢谢····
111111111
7楼2013-09-06 11:46:55
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chastexgp

捐助贵宾 (正式写手)

引用回帖:
4楼: Originally posted by Jackcd12 at 2013-09-05 11:58:35
这种换算很容易搞混淆,你可以画一个纵坐标来理解,参考电极AgCl的0.17V是相对于pH=1时的电位,你的测量体系的pH为13,作为电位参照的AgCl的电位也随之负移:-0.8+0.17V=-0.63V,由于测试电位E=0.2V是在这种条件相对 ...

参比电极的位置都移动了?那还是参比电极么?
走在自己开辟的路上,让别人闭嘴
8楼2013-09-06 21:45:47
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

引用回帖:
7楼: Originally posted by 风起青萍 at 2013-09-06 11:46:55
您好,我昨天又想了想,好像有问题啊
ph变化与氯化银参比电极的电位貌似没关系啊,只有氢电极才有影响,PH=0时  NHE=0V,当ph=13时,氢电极这时候用RHE表示,即RHE=0-0.0591*13=-0.8V,氢电极标准电位负移了-0.8V ...

你现在这个分析应该是正确的。
至于你的平带电位太正了,如果你的测试没有问题的话,就是材料本身的问题,有可能是p-type半导体。对ZnO而言,由于制备过程的不同,ZnO表现出N,P型都是常见的事。

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Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
9楼2013-09-07 00:17:38
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风起青萍

银虫 (小有名气)

送红花一朵
引用回帖:
9楼: Originally posted by Jackcd12 at 2013-09-07 00:17:38
你现在这个分析应该是正确的。
至于你的平带电位太正了,如果你的测试没有问题的话,就是材料本身的问题,有可能是p-type半导体。对ZnO而言,由于制备过程的不同,ZnO表现出N,P型都是常见的事。...

嗯  谢谢师兄,我也准备再做一遍,再看看,谢谢您!
111111111
10楼2013-09-07 09:51:52
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