根据紫外-可见光谱计算半导体能带Eg

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/u8gg.html