第10章半导体电化学与光电化学基础.pptVIP

2.半导体/溶液界面电容 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第31页。 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第32页。 图10.9P型半导体/溶液界面的费米能级钉扎 x x 3.费米能级的 “钉扎” 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第33页。 4.表面态的来源与类型 ⑴本征表面态 ⑵非本征表面态 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第34页。 10.3半导体/溶液界面上的电荷传递 10.3.1平衡电位下的电荷传递 1.半导体/溶液界非平衡条件下面两种载流子对平衡电流的贡献 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第35页。 图10.10平衡电位下N型半导体/溶液界面的电子跃迁 （a）能带结构 （b）正逆反应的电流密度 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第36页。 2.交换电流密度j0 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第37页。 3. 平衡电位下的电荷传递特点 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第38页。 10.3.2非平衡条件下（极化时）的电荷传递 1.非平衡条件下半导体/溶液界面的能带结构 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第39页。 图10.11阴极极化时N型半导体/溶液界面的电子跃迁 （a）能带结构 （b）正逆反应的电流密度 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第40页。 2.非平衡条件下半导体/溶液界面的净电流 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第41页。 10.4半导体/溶液界面上的光电化学 10.4.1半导体/溶液界面的光电效应 1.光照条件下半导体/溶液界面的能带结构 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第42页。 + 图10.12光照对N型半导体能带结构的影响 （a）N型半导体/溶液界面光生电子-空穴对的分离 （b）光照后半导体一侧/能带结构的变化 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第43页。 2.光电压与光电流 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第44页。 10.4.2光电化学电池 1.光电化学伏打电池 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第45页。 图10.13由N型半导体电极构成的光伏达电池工作原理图 - N型半导体 溶液 惰性金属 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第46页。 2.光电化学合成电池 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第47页。 图10.14由N型半导体电极构成的光电化学合成的工作原理图 - N型半导体 溶液 辅助电极 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第48页。 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第49页。 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第50页。 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第51页。 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第52页。 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第53页。 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第54页。 电 化 学 原 理 第10章半导体电化学与光电化学基础 10.1半导体的基本性质 10.1.1半导体的能带结构简介 1、半导体中的能带结构及载流子种类 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第1页。 图10.1价带、导带和禁带 能带 价带 导带 禁带 能带 ⑴半导体中的能带结构 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第2页。 图10.2价带中的电子被激发到导带 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第3页。 ⑵半导体中的载流子 ②空穴 ①电子 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第4页。 2、本征半导体、施主能级、受主能级、N型和P型半导体 不含任何杂质，没有缺陷的半导体称为本征半导体 能够向半导体导带中提供电子的杂质原子称为施主能级 能够接受或捕获半导体价带中电子的杂质原子称为受主能级 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第5页。 图10.3施主能级和受主能级 （a）施主与N型半导体的能带 （b）受主与P型半导体的能带 + + + + 第10章半导体电化学与光电化学基础全文共54页，当前为第6页。 10.1.2半导体中的状态密度与载流子的分布 半导体中起主要作用的是靠近EC的电子和靠近EV的空穴。通常，导带底和价带顶的状态密度函数Z(E)随电子能量E关系为： 第10章