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benayoun木蟲 (正式寫手)
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[交流]
關(guān)于貴金屬-半導(dǎo)體復(fù)合光催化劑中載流子的轉(zhuǎn)移 已有7人參與
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一般認為，在半導(dǎo)體催化劑（比如氧化鈦）中負載一定量的貴金屬，貴金屬起得是光生電子受體的作用，也就是氧化鈦導(dǎo)帶上的光生電子轉(zhuǎn)移到貴金屬上；很多光催化的文章里也都是給出了這樣的機理圖。 但是，按照肖特基勢壘，貴金屬與n型半導(dǎo)體氧化鈦的接觸面上會形成一個內(nèi)建電場，電場方向是氧化鈦到貴金屬。那么耗盡區(qū)的光生電子-空穴對，在內(nèi)建電場的作用下，電子往氧化鈦一側(cè)跑，二空穴往貴金屬富集。 那么實際上，氧化鈦跟貴金屬的復(fù)合體系，載流子的遷移是哪個機理呢？ 還有一個問題，是不是n型半導(dǎo)體與p型半導(dǎo)體復(fù)合，就一定會形成pn結(jié)？ n型與n型復(fù)合，費米能級高的那個n型半導(dǎo)體的電子會不會轉(zhuǎn)移到費米能級低的那個半導(dǎo)體中，一直到費米能級拉平為止？就像形成pn結(jié)一樣？ |
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應(yīng)該是電子從TiO2到貴金屬傳遞。肖特基勢壘的定義是：由于半導(dǎo)體和金屬功函數(shù)不同，電子會從半導(dǎo)體傳到金屬，兩者接觸的界面處出現(xiàn)電子聚集，形成肖特基勢壘。半導(dǎo)體電子能量高于這一微小勢壘就會傳遞到金屬上面，這是一個動態(tài)的過程，光催化過程中金屬上面的電子被不斷消耗，則會有電子繼續(xù)從半導(dǎo)體傳到金屬表面。肖特基勢壘的存在一般是認為使電子只能單向傳遞吧。 第二個問題不清楚。 最后一個我覺得只要兩個半導(dǎo)體費米能級有差異，界面處肯定有電子傳遞。 |
3樓2013-04-03 09:17:11
yanjunqing
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8樓2013-06-04 10:10:52
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10樓2013-06-04 15:41:49
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2樓2013-04-03 09:14:30
benayoun
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謝謝回復(fù)，參加討論啊。 前段時間，蟲友zhangxuming在Rep. Prog. Phys. 上發(fā)的Plasmonic photocatalysis綜述，是這么描述的啊。金納米粒子負載氧化鈦，由于氧化鈦的費米能級高于金的費米能級，n型半導(dǎo)體氧化鈦界面上的電子轉(zhuǎn)移到金粒子上，氧化鈦中留下陽離子，而金粒子一側(cè)富集電子，形成內(nèi)建電場，方向是氧化鈦到金。而界面處形成一個耗盡區(qū)，幾乎沒有載流子。當(dāng)耗盡區(qū)在光輻射下，產(chǎn)生光生電子-空穴對，在內(nèi)建電場的作用下，電子往氧化鈦富集，而空穴向金粒子富集。 |
4樓2013-04-03 09:36:31
k.zhang821
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5樓2013-04-03 09:41:22
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9樓2013-06-04 15:27:38
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