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回到實驗室後,陳婉清帶許秋來到電化學工作站旁,說道:
“接下來教你使用電化學工作站,用迴圈伏安法測試樣品的導帶和價帶能級。
鈣鈦礦等半導體材料,它們的能級結構中間有一段是沒有能級分佈的,被稱為禁帶。
禁帶的上方是導帶,其中的主要載流子是自由電子,而禁帶的下方是價帶,其中主要載流子是空穴。
禁帶的寬度,也就是導帶底和價帶頂的能量差,被稱為禁頻寬度。
不過,對於有機半導體材料來說,通常不說導帶價帶,而是說HOMO/LUMO能級,分別指是最高佔有分子軌道能級和最低未佔有分子軌道能級。
兩者的叫法不同,但從原理上是類似的。”
聽完原理介紹後,許秋在學姐的指導下進行實驗。
迴圈伏安法要用到三支電極,其中金電極是工作電極、銀/氯化銀是參比電極,鉑電極是對電極。
他先將金工作電極表面用砂紙打磨至光亮,然後將10%質量分數的鈣鈦礦溶液,滴在金電極上,待溶劑自然揮發後,便得到樣品薄膜。
然後,他配製了0.1摩爾每升的四丁基六氟磷酸胺的二氯甲烷溶液,作為電解液。
接著,將三個電極放在支架上,插入電解液中,再與電化學工作站連線。
最後,開啟電腦中的操作軟體,設定好引數後,開始執行。
電化學工作站會提供直流電壓,從-2.5伏特到2.5伏特之間迴圈進行線性掃描,得到電流對電位的變化曲線。
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