根据紫外-可见光谱计算半导体能带Eg

更新时间:2024-05-13 23:14:01 阅读量: 综合文库 文档下载

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根据紫外-可见光谱计算半导体能带Eg

光学吸收系数满足方程:α=(A/hν)(hν-Eg)1/2,其中A 是比例常数,hν是光子能量,Eg是ZnO的能隙。Eg可以通过画(αhν)2与hν的曲线,然后把线性部分延长到α=0得出。这些数据先用excel计算出来,再导入origin画出曲线图,然后做切线,切线与和横坐标的交点数值就是禁带宽度

在origin中做曲线的切线的话~那个切点是怎么确定的

下一个画切线的插件targent,它会自动画,切点选一个最陡峭的点

1.薄膜:需要的数据:薄膜厚度d,透过谱T%,并且还要知道半导体是直接还是间接型。首先需要求吸收系数(absorption coefficiency, a) a=-ln(T%)/d

??A dhv的计算在origin里进行,大概可以使用hv=1240/(wavelength(nm))得到 间接半导体:纵坐标为(ahv)^2,横坐标为hv 直接半导体:纵坐标为(ahv)^(1/2),横坐标为hv

最后,做出曲线的切线(这方面我是自己拉一条直线),与横轴的交点就是Eg。

2.粉体:需要的数据:粉体的漫反射谱Rx。同样也需要换算成吸收系数,使用a=(1-Rx)2/2Rx (这个就是Kubelka-Munk Function)。其他的就是按照薄膜同样的方法进行了。

当然,这些方法都是近似的,其中还会存在粉体颗粒对光的散射,薄膜岛状结构对光的散射而对最后结果产生的误差,所以,在研究化学和材料方面可以作为一定知道的数据。

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。 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.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

公式里的d,对于液体来说,一般指的是比色皿的厚度;对于固体来说,不论是薄膜还是板,应该分别指膜厚和板厚;若是粉末的话,通常指将粉末压片后的厚度。。。 而α=2.303*Abs/d这个公式,一般情况都是适用的。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/f5c7.html

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