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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 光电池和光电化学 » 有关半导体能带结构的确定
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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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开心心480

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1楼2013-09-04 20:09:37
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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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风起青萍 开心心480
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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风起青萍
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
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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。
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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！
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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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风起青萍
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····
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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？
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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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风起青萍
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！
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10楼2013-09-07 09:51:52
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