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关于采用紫外可见光谱法求取禁带宽度一半导体禁带求导公式第2页,共36页,星期六,2024年,5月通常(ahv)½是有单位的,(eV)1/2.cm-1/2或(eV)1/2.cm-1/2。由上述公式可知,(ahv)1/2
和(ahv)2
只与hv成线性关系,能用于估算Eg。由朗伯-比尔定律知,A=abc,a是吸光系数,b是比色皿或者薄膜样品厚度,c是浓度。b,c是固定值,a=A/bc=A/K。禁带公式可写成如下形式:第3页,共36页,星期六,2024年,5月第4页,共36页,星期六,2024年,5月K值的大小对Eg没有影响,以hv为横坐标,以或为纵坐标,作图,再做切线,即可得到Eg。hv用1024/波长代替。前者为直接半导体禁带宽度值,后者为间接半导体禁带宽度值。A(Absorbance)即为紫外可见漫反射中的吸光度。第5页,共36页,星期六,2024年,5月Kubelka-Munk公式A=-lg(R)(1)F(r)=(1-R)2/2R=a/s(2)R为反射率,a吸收系数,s反射系数求禁带宽度:利用第一个公式求每个吸光度对应的R,用E=1240/波长,做横坐标,利用第二个公式求F(R),再用做纵坐标,做图,再做切线,即得带隙图谱
第6页,共36页,星期六,2024年,5月二求半导体禁带实例
将紫外可见分光漫反射数据导入到excell,然后进行数据处理,下面用第一个公式进行数据处理:第7页,共36页,星期六,2024年,5月第8页,共36页,星期六,2024年,5月第9页,共36页,星期六,2024年,5月第10页,共36页,星期六,2024年,5月下面用Kubelka-Munk公式处理:第11页,共36页,星期六,2024年,5月第12页,共36页,星期六,2024年,5月第13页,共36页,星期六,2024年,5月三关于K值大小对结果的影响第14页,共36页,星期六,2024年,5月同一组数据在不同的处理方法下得到的Eg.以下也是这一组数据的处理第15页,共36页,星期六,2024年,5月第16页,共36页,星期六,2024年,5月第17页,共36页,星期六,2024年,5月
由上图可见,密度,厚度等因素影响K的大小,但并不影响所求的Eg.第18页,共36页,星期六,2024年,5月由UV-vis
光谱求样品的Eg第19页,共36页,星期六,2024年,5月一半导体禁带求导公式第20页,共36页,星期六,2024年,5月通常(ahv)½是有单位的,(eV)1/2.cm-1/2或(eV)1/2.cm-1/2。由上述公式可知,(ahv)1/2
和(ahv)2
只与hv成线性关系,能用于估算Eg。由朗伯-比尔定律知,A=abc,a是吸光系数,b是比色皿或者薄膜样品厚度,c是浓度。b,c是固定值,a=A/bc=A/K。禁带公式可写成如下形式:第21页,共36页,星期六,2024年,5月第22页,共36页,星期六,2024年,5月K值的大小对Eg没有影响,以hv为横坐标,以或为纵坐标,作图,再做切线,即可得到Eg。hv用1024/波长代替。前者为直接半导体禁带宽度值,后者为间接半导体禁带宽度值。A(Absorbance)即为紫外可见漫反射中的吸光度。第23页,共36页,星期六,2024年,5月Kubelka-Munk公式A=-lg(R)(1)F(r)=(1-R)2/2R=a/s(2)R为反射率,a吸收系数,s反射系数求禁带宽度:利用第一个公式求每个吸光度对应的R,用E=1240/波长,做横坐标,利用第二个公式求F(R),再用做纵坐标,做图,再做切线,即得带隙图谱
第24页,共36页,星期六,2024年,5月二求半导体禁带实例
将紫外可见分光漫反射数据导入到excell,然后进行数据处理,下面用第一个公式进行数据处理:第25页,共36页,星期六,2024年,5月第26页,共36页,星期六,2024年,5月第27页,共36页,星期六,2024年,5月第28页,共36页,星期六,2024年,5月下面用Kubelka-Munk公式处理:第29页,共36页,星期六,2024年,5月第30页,共36页,星期六,2024年,5月第31页,共36页,星期六,2024年,5月三关于K值大小对结果的影响第32页,共36页,星期六,2024年,5月同一组数据在不同的处理方法下得到的Eg.以下也是这一组数据的处理第33
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