采用紫外可见光谱法求取禁带宽度

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