半导体材料中禁带宽度检测方案(紫外分光光度计)

紫外可见分光光度计和积分球附件在半导体材料性能研究中的应用 背景 二氧化钛 (TiO，)因为其卓越的光催化效果、化学稳定性、无毒无害、价格低廉等优势成为材料科学领域的研究热点。目前TiO，可应用于太阳能存储与利用、污水处理、空气净化等领域，被认为是具有发展前景的半导体材料。但是由于TiO，比较宽的禁带宽度[Eg=(3.0-3.2)eV，只有少量太阳光中的紫外光(3%-5%)能够使二氧化钛激发，这限制了半导体材料TiO，的实际应用。为了能够增加其对可见光的相应，人们不断通过金属与非金属掺杂对TiO，进行了改性研究，降低其带隙能级，实现了可见光激发。 赛默飞Evolution220紫外可见分光光度计搭配ISA-220积分球附件和Insight操作软件，根据扫描改性后的二氧化钛粉末样品得到的反射光谱，通过在Insight软件中进行导数处理和峰识别，可快速计算材料的禁带宽度，便于科学研究的进行。 方法 采用积分球附件收集改性后的二氧化钛粉末材料的反射光谱，利用Insight软件自带的导数分析和峰识别功能，求出最大波长入max，带入下列公式即可计算出禁带宽度值Eg。 其中h=4.13567 x1015 eVs，c=3x1017nm/s 使用Insight软件自带的峰选取功能求出最大吸收波长。 图3.样品峰选取图示 将识别出的最大吸收波长502.9nm代入公式Eg=hc/入max中进行计算，其中h=4.13567 x1015 eVes ， c=3x1017nm/s，得出Eg=2.47 eV。Eg变小，吸收边缘向长波方向移动，光学带宽发生红移。 结论： ( 使用Thermo Scientific Evolution220紫外可见分光光度计搭配 ISA-220积分球附件和Insight操作软件，可用于半导体材料性能研究，快速测试样品的禁带宽度。 ) @2016赛默飞世尔科技。版权所有。所有商标属于赛默飞世尔科技及其子公司。规格、条款和定价或按情况改变。不是所有的国家都能购买到所有的产品。欲知详情，请咨询您当地的销售代表。 赛默飞世尔科技 SCIENTIFIC 热线电话：ales.cad@thermofisher.comwww.thermofisher.comSCIENTIFI CPart of Thermo Fisher Scientific 背景二氧化钛（ TiO2） 因为其卓越的光催化效果、 化学稳定性、 无毒无害、 价格低廉等优势成为材料科学领域的研究热点。 目前TiO2可应用于太阳能存储与利用、污水处理、 空气净化等领域， 被认为是具有发展前景的半导体材料。 但是由于TiO2比较宽的禁带宽度[Eg=(3.0-3.2)eV]， 只有少量太阳光中的紫外光（ 3%-5%） 能够使二氧化钛激发， 这限制了半导体材料TiO2的实际应用。 为了能够增加其对可见光的相应， 人们不断通过金属与非金属掺杂对TiO2进行了改性研究，降低其带隙能级， 实现了可见光激发。赛默飞Evolution220紫外可见分光光度计搭配ISA-220积分球附件和Insight操作软件， 根据扫描改性后的二氧化钛粉末样品得到的反射光谱， 通过在Insight软件中进行导数处理和峰识别， 可快速计算材料的禁带宽度， 便于科学研究的进行。方法采用积分球附件收集改性后的二氧化钛粉末材料的反射光谱， 利用Insight软件自带的导数分析和峰识别功能， 求出最大波长λ max， 带入下列公式即可计算出禁带宽度值Eg。Eg=hc/λ max其中h=4.13567 x10-15 eV•s , c=3x1017 nm/s 利用Insight数据处理功能对谱图求导， 得到导数谱图。 使用Insight软件自带的峰选取功能求出最大吸收波长。 将识别出的最大吸收波长502.9nm代入公式Eg=hc/λ max中进行计算， 其中h=4.13567 x10-15 eV•s , c=3x1017 nm/s, 得出Eg=2.47 eV。 Eg变小， 吸收边缘向长波方向移动， 光学带宽发生红移。结论：使用Thermo Scientific Evolution220紫外可见分光光度计搭配ISA-220积分球附件和Insight操作软件， 可用于半导体材料性能研究， 快速测试样品的禁带宽度。