對于表面光電壓譜技術(shù),那些你不知道的事!
更新時(shí)間:2022-08-22 點(diǎn)擊次數(shù):809
表面光電壓譜是固體表面的光生伏特效應(yīng),是光致電子躍遷的結(jié)果。1876年,W.GAdam發(fā)現(xiàn)了光致電子躍遷現(xiàn)象;1948年才將光生伏特效應(yīng)作為光譜檢測技術(shù)應(yīng)用于半導(dǎo)體材料的特征參數(shù)和表面特性研究上。
這種光譜技術(shù)稱為表面電壓技術(shù)(簡稱SPV)或表面光電壓譜(簡稱SPS)。表面光電壓技術(shù)是一種研究半導(dǎo)體特征參數(shù)的非常好的途徑,這種方法是通過對材料光致表面電壓的改變進(jìn)行分析來獲得相關(guān)信息。
基本定義:
若用能量大于半導(dǎo)體材料禁帶寬度的單色光照射在半導(dǎo)體材料表面,則在其內(nèi)部產(chǎn)生電子-空穴對,受濃度梯度驅(qū)動擴(kuò)散至半導(dǎo)體材料近表面空間電荷區(qū)(SCR)的電子和空穴將被內(nèi)置電場分離,形成光生電壓,即表面光電壓(SPV)。
由于測量過程中范圍不同,在光譜范圍內(nèi)測得的光電壓稱為表面光電壓(SPV),在時(shí)間范圍測得的光電壓稱為瞬態(tài)表面光電壓(TPV)。
空間電荷區(qū)(SCR)也稱耗盡層,在PN結(jié)中,由于自由電子的擴(kuò)散運(yùn)動和內(nèi)電場導(dǎo)致的漂移運(yùn)動,使PN結(jié)中間的部位產(chǎn)生一個很薄的電荷區(qū)。
半導(dǎo)體材料的表面光電壓譜的測試分析、可開展光催化等方面的機(jī)理研究,應(yīng)用于太陽能電池、光解水制氫等方面的研究,可用于研究光生電荷的性質(zhì),如:光生電荷擴(kuò)散方向;解析光生電荷屬性等。主要代表材料有TiO2、ZnO、CdS、GaAs、CdTe、CdSe等。