詳細(xì)介紹
CEL-SPS1000表面光電壓譜儀背景技術(shù)及優(yōu)勢(shì)
表面光電壓是固體表面的光生伏特的效應(yīng),是光致電子躍遷的結(jié)果。
1876年,W.GAdam就發(fā)現(xiàn)了這一光致電子躍遷現(xiàn)象;
1948年才將這一光生伏特的效應(yīng)作為光譜檢測(cè)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)(Surface Photovoltaic Technique,簡(jiǎn)稱SPV)或表面光電壓譜(Surface Photovoltaic Spectroscopy,簡(jiǎn)稱SPS)。表面光電壓技術(shù)是一種研究 半導(dǎo)體特征參數(shù)的極加途徑,這種方法是通過(guò)對(duì)材料光致表面電壓的改變進(jìn)行分析來(lái)獲得相關(guān)信息的。
1970年,表面光伏研究獲得重大突破,美國(guó)麻省理工學(xué)院Gates教授的研究小組在用低于禁帶寬度能量的光照射CdS表面時(shí),歷史性的一次獲得入射光波長(zhǎng)與表面光電壓的譜圖,以此來(lái)確定表面態(tài)的能級(jí),從而形成了表面光電壓這一新的研究測(cè)試手段。
SPV技術(shù)是靈敏的固體表面性質(zhì)研究的方法之一,其特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、再現(xiàn)性好、不污染樣品,不破壞樣品形貌,因而被廣泛應(yīng)用于解析光電材料光生電荷行為的研究中。
SPV技術(shù)所檢測(cè)的信息主要是樣品表層(一般為幾十納米)的性質(zhì),因此不受基底或本體的影響,這對(duì)光敏表面的性質(zhì)及界面電子轉(zhuǎn)移過(guò)程的研究顯然很重要。由于表面電壓技術(shù)的原理是基于檢測(cè)由入射光誘導(dǎo)的表面電荷的變化,其檢測(cè)靈敏度很高,而借助場(chǎng)誘導(dǎo)表面光電壓譜技術(shù)可以用來(lái)測(cè)定半導(dǎo)體的導(dǎo)電類(lèi)型(特別是有機(jī)半導(dǎo)體的導(dǎo)電類(lèi)型)、半導(dǎo)體表面參數(shù),研究納米晶體材料的光電特性,了解半導(dǎo)體光激發(fā)電荷分離和電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程,實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體的譜帶解釋,并為研究符合體系的光敏過(guò)程和光致界面電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程提供可行性方法。
由于SPV技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn),SPV技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是今年來(lái)隨著激光光源的應(yīng)用、微弱信號(hào)檢測(cè)水平的提高和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展,SPV技術(shù)應(yīng)用的范圍得到了很大的擴(kuò)展。
CEL-SPS1000表面光電壓譜儀主要應(yīng)用:
半導(dǎo)體材料的光生電壓性能的測(cè)試分析、可開(kāi)展光催化等方面的機(jī)理研究,應(yīng)用于太陽(yáng)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。