光致界面電荷轉(zhuǎn)移課件

工作匯報專業(yè)：環(huán)境工程姓名:孫明明日期：2014/11/29工作匯報專業(yè)：環(huán)境工程1金屬功函數(shù)Wm：把金屬中電子從費米能級EFm逸出到真空E0中所需的最小能量稱為金屬的功函數(shù)半導(dǎo)體功函數(shù)Ws：把E0與費米能級EFS之差稱為半導(dǎo)體的功函數(shù)接觸電勢差：在交界面,電子會從功函數(shù)小的材料轉(zhuǎn)移到功函數(shù)大的材料中，從而前者帶上正電荷，后者帶上負(fù)電荷，這樣就產(chǎn)生了接觸電勢差。光致界面電荷轉(zhuǎn)移的機理費米能級：在固體物理學(xué)中，一個由無相互作用的費米子組成的系統(tǒng)的費米能,表示在該系統(tǒng)中加入一個粒子引起的基態(tài)能量的最小可能增量。費米能:亦可等價定義為在絕對零度時，處于基態(tài)的費米子系統(tǒng)的化學(xué)勢，或上述系統(tǒng)中處于基態(tài)的單個費米子的最高能量。費米能是凝聚態(tài)物理學(xué)的核心概念之一。金屬功函數(shù)Wm：把金屬中電子從費米能級EFm逸出到真空E0中2

本征激發(fā)：當(dāng)半導(dǎo)體從外界獲得一定的能量，受到激發(fā)，電子從價帶頂端躍遷到導(dǎo)帶底端，而產(chǎn)生出自由電子和自由空穴的現(xiàn)象。

本征激發(fā)的容易程度受到禁帶寬度的影響。

表面電勢:它是指由于兩相界面區(qū)偶極層的存在或自由電荷(離子或電子)的不均勻分布而造成的兩相之間的電勢差。若規(guī)定某一相的內(nèi)部的電勢為零，則此差值即為另一相的表面電勢，其數(shù)值等于把單位正電荷從表面外約10-4cm處通過界面移進(jìn)相內(nèi)所耗費的電勢。由于這一過程不可避免地會涉及化學(xué)作用。所以表面電勢雖有明確的物理意義，實際上卻無法測量。本征半導(dǎo)體是一種完全沒有雜質(zhì)和缺陷的理想半導(dǎo)體材料。對于摻雜施主的半導(dǎo)體，導(dǎo)帶電子是多數(shù)載流子，價帶空穴是少數(shù)載流子，稱為n型半導(dǎo)體。對于摻雜受主的半導(dǎo)體，價帶空穴是多數(shù)載流子，導(dǎo)帶電子為少數(shù)載流子，稱為P型半導(dǎo)體。本征激發(fā)：當(dāng)半導(dǎo)體從外界獲得一定的能量，受到激發(fā)，電子3透明導(dǎo)電玻璃透明導(dǎo)電玻璃4透明導(dǎo)電玻璃透明導(dǎo)電玻璃5光致界面電荷轉(zhuǎn)移的機理光致界面電荷轉(zhuǎn)移的機理6文獻(xiàn)Astudyoflight-inducedchargetransferatinterfaceofcoppertetrasulphonatophalocyninemolecularfilmsandp-Si(III)

ThinSolidFilms在磺化酞菁銅超分子膜和p-Si(III)的界面間光誘導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移的研究文獻(xiàn)Astudyoflight-inducedcha7CuTsPcsupramolecularfilmsandCuTsPcLBfilmswithspaceinthelipidchainwerepreparedonp-Si(III)usingtheLBtechnique.Thesurfacephotovoltagespectraofbothfilmsystemsweremeasuredforthefirsttime.ItwasfoundthatthesurfacephotovoltaiceffectofthefilmsystemswasatamaximumwhenonlyonemonolayerofCuTsPcmoleculeswasmodifiedonp-Si(III).OurexperimentsindicatedthatonlythefirstCuTsPcmonolayeradjacenttothesemiconductorplaysakeyroleinthelight-inducedinterfacialchargetransfer.AbstractCuTsPcsupramolecularfilmsan81.Introductionmuchresearchhasbeendevotedtothesensitizationofsemiconductormaterialsbyorganicdyefilmsandtheirapplicationinavarietyofsolidstatedevices.ItisworthnotingthatHondaandcoworkersusedLBfilmcontainingchlorophyltomodifySnO2photoanodeswhichhadexhibitedahighquantumefficiency(25%)forphotocurrentgeneration.ThisresultsuggeststhatthespecificpropertiesofLBfilmspromisesomenoveleffectsinthesensitizationofsemiconductormaterials.1.Introductionmuchresearchh9Recently,ourgroupsuccessfullypreparedanewkindofultrathinCuTsPcmolecularfilmwhichhassomecharacteristicsofaone-dimensionalconductor.thesupramolecularfilmsandCuTsPcLBfilmswithspaceinthelipidchainwerepreparedonp-Si(III),andthedependenceoftheirphotovoltaicresponseonthefilmthicknesswasstudiedbysurfacephotovoltagespectroscopy.ItwasfoundthatonlythefirstCuTsPcmonolayeradjacenttothep-Si(III)playsakeyroleinlight-inducedinterfacialchargetransfer.Recently,ourgroupsuccessful102.Experimental單層膜系統(tǒng)的制備:C18NH2-AME(1:4)，CuTsPc(pH4.4)，LB膜Langmuirtrough，chloroform

themonolayerwastransferredontoasiliconwafer

ThewaferwasdryandwasimmersedinasaturatedBaCI2aqueoussolutionforabout20min.

CuTsPc,methylarachidate(AME),octadecylamine(C18NH2)

After20min2.Experimental單層膜系統(tǒng)的制備:C18NH211Thewaferwasthenwashedwithpurewateranddried.

Finally,thewaferwaswashedinchloroformtoproducethelipid-freemonolayeronthewafer.

TheBa2+replacedNa+nearthesulphonateions，therebymakingtheCuTsPcfilmmoredenselypackedandinsolubleinaqueoussolutions.

Themultilayersupramolecularfilmswerepreparedbyrepeatingtheabovesteps.

Thewaferwasthenwashedwith12Inordertoprotectthemolecularfilms,acontactlessmeasurementmethodwasused:athinsheetofmicawithacircularhole7mmindiameterwasplacedbetweentheelectrodesandthemeasuredsample.CuTsPcInordertoprotectthemolecu133.Resultsanddiscussion3.Resultsanddiscussion14光致界面電荷轉(zhuǎn)移ppt課件15光致界面電荷轉(zhuǎn)移ppt課件16表面光電壓是固體表面的光生伏特效應(yīng)

,是光致電子躍遷的結(jié)果。“光生伏特效應(yīng)”（Photovoltaiceffect），簡稱“光伏效應(yīng)”。光伏效應(yīng)指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。半導(dǎo)體的表面光伏效應(yīng)是指：半導(dǎo)體吸收光子后光生電子和空穴在自建電場的作用下分離并作反向運動，產(chǎn)生光生電勢的效應(yīng)。它是各種半導(dǎo)體光電器件的基礎(chǔ)。能夠引起固體中光伏效應(yīng)，包括體生光伏效應(yīng)，表面光伏效應(yīng)，耗盡層光伏效應(yīng)和反常光伏效應(yīng)。表面光電壓是固體表面的光生伏特效應(yīng)

,是光致電子躍遷的結(jié)果。17Asacomparison,wepreparedCuTsPcLBmultilayerswithspaceinthelipidchainonp-Si(III),andmeasuredtheirsurfacephotovoltagespectra(Fig.4).作為比較，我們在p-Si上的脂質(zhì)鏈的空間上制備磺化酞菁銅LB多層膜，并測量其表面光電壓譜（圖4）。Asacomparison,wepreparedC18Theresultssupporttheaforementionedconclusions.Furthermore,thesurfacephotovoltaicsignaldecreasesmorerapidlythaninthefree-lipidCuTsPcsupramolecularfilmwithincreasingnumberoflayers.ItisobviousthattheCuTsPc