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關(guān)于平帶電位, 開路電壓,費(fèi)米能級(jí),求大俠指點(diǎn)
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| 光催化測(cè)試,文獻(xiàn)里經(jīng)常開路電位,平帶電位,費(fèi)米能級(jí)來(lái)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)討論,請(qǐng)教各位大俠,這些到底是什么意思。科綆щ娢痪褪琴M(fèi)米能級(jí)嗎?開路電位是費(fèi)米能級(jí)嗎?搞的快惡心死了。求指教。 |
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禁蟲 (文學(xué)泰斗)
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平帶電壓(Flat band voltage)就是在MOS系統(tǒng)中、使半導(dǎo)體表面能帶拉平(呈平帶狀態(tài))所需要外加的電壓。 開路電壓(Open circuit voltage OCV) 電池在開路狀態(tài)下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池在斷路時(shí)(即沒有電流通過兩極時(shí))電池的正極電極電勢(shì)與負(fù)極的電極電勢(shì)之差。電池的開路電壓用V開表示,即V開=Ф+-Ф-,其中Ф+、Ф-分別為電池的正負(fù)極電極電位。電池的開路電壓,一般均小于它的電動(dòng)勢(shì)。這是因?yàn)殡姵氐膬蓸O在電解液溶液中所建立的電極電位,通常并非平衡電極電位,而是穩(wěn)定電極電位。一般可近似認(rèn)為電池的開路電壓就是電池的電動(dòng)勢(shì)。 電池的開路電壓,會(huì)依電池正、負(fù)極與電解液的材料而異,如果電池正、負(fù)極的材料完全一樣,那么不管電池體積有多大,幾何結(jié)構(gòu)如何變化,其開路電壓都一樣的。 費(fèi)米能級(jí)(Fermi level)是反映電子在能帶中填充能級(jí)水平高低的一個(gè)參數(shù)。 |
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開路電位:插入電解質(zhì)溶液中的電極(金屬或半導(dǎo)體),由于溶液中存在氧化還原反應(yīng),就像原電池一樣,在該電極處會(huì)存在一個(gè)半電池反應(yīng),使得該電極相對(duì)于參比電極有一定的電位差,該電位差就是開路電位。 費(fèi)米能級(jí):電子平均能量或絕對(duì)0度下,電子所能達(dá)到的最高能量,一般位于半導(dǎo)體導(dǎo)帶與價(jià)帶之間,可表示半導(dǎo)體內(nèi)部電子能量的高低,越靠近導(dǎo)帶,電子載流子濃度越高,能量就越高。越靠近價(jià)帶,電子載流子的濃度就越低,能量也較低。 平帶電位:理想情況下,為半導(dǎo)體費(fèi)米能級(jí)與電解質(zhì)費(fèi)米能級(jí)(溶液中某些電解質(zhì)的氧化還原電位)之差。與開路電位沒有直接關(guān)系! |
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平帶電壓(Flat band voltage)就是在MOS系統(tǒng)中,使半導(dǎo)體表面能帶拉平(呈平帶狀態(tài))所需要外加的電壓。 對(duì)于體相的半導(dǎo)體材料而言,我們可以通過Mott-Schottly公式推算,進(jìn)行簡(jiǎn)化戳通過作圖大體上計(jì)算出其平帶電位,但是對(duì)于納米級(jí)別的半導(dǎo)體材料則主要是通過儀器的直接測(cè)定。 電化學(xué)方法:在三電極體系下,使用入射光激發(fā)半導(dǎo)體電極,并改變電極上的電勢(shì)。當(dāng)施加的電位比平帶電位偏負(fù)的時(shí)候,光生電子不能夠進(jìn)入外電路,也就是說(shuō)不會(huì)產(chǎn)生光電流。相反,當(dāng)施加的電位比平帶電位偏正的時(shí)候,光生電子則能偶進(jìn)入外電路,進(jìn)而產(chǎn)生光電流。所以開始產(chǎn)生光電流的電勢(shì)即為該納米半導(dǎo)體的平帶電位。 光譜電化學(xué)方法:該方法同樣是在三電極體系下,對(duì)半導(dǎo)體納米晶施加不同的電位,測(cè)量其在固定波長(zhǎng)下吸光度的變化;镜脑砼c電化學(xué)方法大體相同。當(dāng)電極電位比平帶電位正時(shí),吸光度不發(fā)生變化;偏負(fù)時(shí)則急劇上升。因?yàn)椋舛乳_始急劇上升的電位即為納米半導(dǎo)體的平帶電位。 平帶電勢(shì)(flat band potential)半導(dǎo)體不存在過剩電荷時(shí)的電勢(shì)(相對(duì)于某一參比電極)為零電荷電勢(shì)。此時(shí),半導(dǎo)體內(nèi)既沒有電場(chǎng)又沒有空間電荷層,能帶就不會(huì)彎曲,因而又稱為平帶電勢(shì)。 開路電壓(Open circuit voltage OCV)電池在開路狀態(tài)下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池在斷路時(shí)(即沒有電流通過兩極時(shí))電池的正極電極電勢(shì)與負(fù)極的電極電勢(shì)之差。影響開路電壓的主要因素有:構(gòu)成電池兩極體系的性質(zhì)、材料的本質(zhì)、溶液組成與濃度、溫度、電極界而狀態(tài)等。如果電池正、負(fù)極的材料完全一樣,那么不管電池體積有多大,幾何結(jié)構(gòu)如何變化,其開路電壓都一樣的!揪S基百科】開路電壓(縮寫為OCV或V OC)是器件的兩個(gè)端子與任何電路斷開時(shí)的電位差。沒有連接外部負(fù)載。端子之間沒有外部電流流動(dòng)。或者,開路電壓可以被認(rèn)為是必須施加到太陽(yáng)能電池或電池以停止電流的電壓。有時(shí)給出符號(hào)V oc。在網(wǎng)絡(luò)分析中,該電壓也稱為Thévenin電壓。電池和太陽(yáng)能電池的開路電壓通常在特定條件下(充電狀態(tài),照明,溫度等)引用。電池和電池的電位差通常是開路電壓。開路電壓也稱為電動(dòng)勢(shì)(emf),它是沒有電流且電路未閉合時(shí)的最大電位差。 費(fèi)米能級(jí)(Fermi level)一個(gè)物體的費(fèi)米能級(jí)電子的化學(xué)勢(shì)(或電子的電化學(xué)勢(shì))是在物體上增加一個(gè)電子所需要的熱力學(xué)功。 為簡(jiǎn)潔起見,它是熱力學(xué)量,通常用μ或E F [1]表示。費(fèi)米能級(jí)不包括從任何地方移除電子所需的功。準(zhǔn)確理解費(fèi)米能級(jí)——在確定電子特性時(shí)它與電子能帶結(jié)構(gòu)的關(guān)系,以及它與電子電路中的電壓和電荷流的關(guān)系——對(duì)于理解固態(tài)物理學(xué)至關(guān)重要。 在能帶結(jié)構(gòu)理論中,用于固態(tài)物理學(xué)來(lái)分析固體中的能級(jí),費(fèi)米能級(jí)可以被認(rèn)為是電子的假設(shè)能級(jí),這樣在熱力學(xué)平衡時(shí)這個(gè)能級(jí)在任何特定的時(shí)間將具有50%的被占據(jù)概率。費(fèi)米能級(jí)的位置與能帶能級(jí)的關(guān)系是決定電性能的關(guān)鍵因素。費(fèi)米能級(jí)不一定對(duì)應(yīng)于實(shí)際能級(jí)(在絕緣體中,費(fèi)米能級(jí)位于帶隙中),也不要求存在能帶結(jié)構(gòu)中。盡管如此,費(fèi)米能級(jí)是精確定義的熱力學(xué)量,費(fèi)米能級(jí)的差異可以用電壓表簡(jiǎn)單地測(cè)量。 【http://www.gaoyang168.com/html/201111/3808458.html】對(duì)于N型半導(dǎo)體費(fèi)米能級(jí)在禁帶中央以上;摻雜濃度越大,費(fèi)米能級(jí)離禁帶中央越遠(yuǎn),越靠近導(dǎo)帶底部。對(duì)于P型半導(dǎo)體費(fèi)米能級(jí)在禁帶中央以下;摻雜濃度越大,費(fèi)米能級(jí)離禁帶中央越遠(yuǎn),越靠近價(jià)帶頂部。 在固體物理學(xué)中,F(xiàn)ermi能量(Fermi energy)是表示在無(wú)相互作用的Fermi粒子的體系中加入一個(gè)粒子所引起的基態(tài)能量的最小可能增量;也就是在絕對(duì)零度時(shí),處于基態(tài)的Fermi粒子體系的化學(xué)勢(shì),或者是處于基態(tài)的單個(gè)Fermi粒子所具有的最大能量——Fermi粒子所占據(jù)的最高能級(jí)的能量。 |

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