利用表面光伏技术研究TiO 2 表/界面态的光电性质
发布时间：2021-10-19 11:20
化石能源消耗愈演愈重，世界正面临着能源枯竭及环境污染问题。太阳能具有取之不尽、成本低、高效清洁等显著优点，使其成为理想的新能源开发对象。一些半导体材料可以有效的实现光能的转化：它们通过吸收带隙或亚带隙能量的光，产生光生电子-空穴对，电子可用作还原反应的“还原剂”，空穴可用作氧化反应的“氧化剂”，将光能转化为化学能；光生载流子在电极两端的累积产生电压，从而实现光能到电能的转化。半导体材料的特点使其在光（电）催化和光电转化等领域有着广泛的应用前景，科研工作者们对其在各领域应用的研究已取佳绩，但活性和效率远低于实现广泛工业化应用的标准，其中原因之一是人们对半导体材料在体系中的光物理过程的机理缺少充分的认识，故制备高效光催化剂的研究遇到了瓶颈。无论是电子的还原反应还是空穴的氧化反应，电荷分离后的传输途径均需经过材料的表/界面处，然后再参与反应，故表/界面态的研究在光（电）催化和光电转化过程中有着不可忽视的地位。对于电荷在半导体表/界面态的光电机理，多数的论述比较模糊，原因之一是在研究表/界面态光生电荷行为的光物理过程时，受限于检测手段的匮乏，致使这一部分工作开展缓慢。基于以上的研究背景，我们的...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
a）给体表面态类型的半导体；b）受体表面态类型的半导体
23图 2.2 a）为场扫描测试系统装置图；b）为样品池中的三明治结构探测电极。2.2 外加电场的作用2.2.1 外加电场对带弯的影响外加电场会引起半导体表面带弯的变化[66]。为简化研究外加电场对半导体表面带弯的影响的模型，讨论中忽略电极与半导体接触产生的功函差。对于 n 型半导体，能带向上弯曲，自建电场方向由体相指向表面。当向半导体表面施加正电场时，由于外加电场方向与 n 型半导体的自建电场方向相反，
第二章 表面光电压的拓展技术-场扫描相当于削弱了自建电场的强度，使能带向上弯曲的程度变小；而施加负电场时，外加电场方向与 n 型半导体的自建电场方向相同，相当于增强了自建电场的强度，使能带向上弯曲的程度变大。图 2.3 是 n 型半导体正负电场对带弯的影响示意图（以半导体费米能级作为参比）。对于 p 型半导体，能带向下弯曲，自建电场方向由表面指向体相，外加正电场的方向与 p 型半导体自建电场的方向相同，而外加负电场的方向与 p 型半导体自建电场的方向相反，所以施加正电场增强了自建电场强度，使能带向下弯曲的程度变大；外加负电场削弱了自建电场强度，使能带向下弯曲的程度变小。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Surface photovoltage phase spectroscopy study of the photo-induced charge carrier properties of TiO2 nanotube arrays[J]. CHEN LiPing,XIE TengFeng,WANG DeJun *,FAN ZhiYong & JIANG TengFei State Key Laboratory of Theoretical and Computational Chemistry;College of Chemistry,Jilin University,Changchun 130012,China. Science China（Chemistry）. 2012(02)
[2]升温速率对TiH2热分解过程的影响[J]. 张月红,苏彦庆,郭景杰,叶喜聪,傅恒志. 稀有金属材料与工程. 2010(06)
[3]氧化处理对Ti2分解特性及组织结构的影响[J]. 左孝青,潘晓亮,寥明顺,周芸,孙加林. 材料科学与工艺. 2008(02)
[4]加热氧化处理对TiH2释氢行为的影响[J]. 高洪吾,刘士魁,赵彦波,刘顺华,李长茂. 中国有色金属学报. 2005(03)
本文编号：3444771
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
a）给体表面态类型的半导体；b）受体表面态类型的半导体
23图 2.2 a）为场扫描测试系统装置图；b）为样品池中的三明治结构探测电极。2.2 外加电场的作用2.2.1 外加电场对带弯的影响外加电场会引起半导体表面带弯的变化[66]。为简化研究外加电场对半导体表面带弯的影响的模型，讨论中忽略电极与半导体接触产生的功函差。对于 n 型半导体，能带向上弯曲，自建电场方向由体相指向表面。当向半导体表面施加正电场时，由于外加电场方向与 n 型半导体的自建电场方向相反，
第二章 表面光电压的拓展技术-场扫描相当于削弱了自建电场的强度，使能带向上弯曲的程度变小；而施加负电场时，外加电场方向与 n 型半导体的自建电场方向相同，相当于增强了自建电场的强度，使能带向上弯曲的程度变大。图 2.3 是 n 型半导体正负电场对带弯的影响示意图（以半导体费米能级作为参比）。对于 p 型半导体，能带向下弯曲，自建电场方向由表面指向体相，外加正电场的方向与 p 型半导体自建电场的方向相同，而外加负电场的方向与 p 型半导体自建电场的方向相反，所以施加正电场增强了自建电场强度，使能带向下弯曲的程度变大；外加负电场削弱了自建电场强度，使能带向下弯曲的程度变小。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Surface photovoltage phase spectroscopy study of the photo-induced charge carrier properties of TiO2 nanotube arrays[J]. CHEN LiPing,XIE TengFeng,WANG DeJun *,FAN ZhiYong & JIANG TengFei State Key Laboratory of Theoretical and Computational Chemistry;College of Chemistry,Jilin University,Changchun 130012,China. Science China（Chemistry）. 2012(02)
[2]升温速率对TiH2热分解过程的影响[J]. 张月红,苏彦庆,郭景杰,叶喜聪,傅恒志. 稀有金属材料与工程. 2010(06)
[3]氧化处理对Ti2分解特性及组织结构的影响[J]. 左孝青,潘晓亮,寥明顺,周芸,孙加林. 材料科学与工艺. 2008(02)
[4]加热氧化处理对TiH2释氢行为的影响[J]. 高洪吾,刘士魁,赵彦波,刘顺华,李长茂. 中国有色金属学报. 2005(03)
本文编号：3444771
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3444771.html
