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1、表面光伏谱 Surface Photovoltage Sectroscopy王翔2013.07.17表面光电压谱仪结构图光源控制器光源N2瓶冷凝水单色仪锁相放大器斩波器计算机聚焦镜样品样品池白光单色光注意：测量到的电压为感应电压 ，而非直接的半导体材料表面与 体相的电势差。样品制备FTOFTO绝缘层 可用云母片，越薄越好样品hv接红色信号线 即： 高频插座电芯接蓝色信号线 即： 高频插座外壳表面光电压谱仪操作步骤 1.开机开计算机打开单色仪打开锁相放大器打开斩波器2.开灯开冷凝水，使温度保 持在18度打开N2气，使压 强在0.1MPa开灯3.准备样品将样品按照上图制备后，将样品池置于聚焦光下，
2、将信号线连接锁相放大器A通道 。打开软件 ZolixScanBasic右侧“谱 线图控制 ”4.数据采集设置选项在A通道和B通道选择 需要测定的物理量设置运行 参数修改“开始位置”和 “结束位置”插入保存5.数据保存选择要保 存的谱线光标移至 谱线处右击选择“当前谱线 到Text文本” 6.关机斩波器锁相放大器单色仪开计算机ZolixScanBasic软件按F5进行 数据采集表面光伏谱的产生原理体相表面N型半导体存 在表面向上 的能带弯曲当半导体受到光照时，由于光生电子与空穴的迁 移方向不同，产生光生电场，导致空间电荷层变 薄，也就是内建电场减弱，随之带来势垒的降低光照前后，势垒的变化量，即为
3、SPV信号产生表面光伏的其他情况激发光能量小于禁带宽度，但是满足已被电子占 据表面态到导带，或价带到空的表面态电子跃迁 的能量，同样可以造成势垒在光照前后的变化势垒增加势垒降低electric-field induced surface photovoltage spectroscopy 电场诱导表面光电压谱(EFISPS)外加电场与内建电场相反，SPV信号减弱Vs为光照下的势垒Vs为电场作用下 光照时的势垒Vos为暗态下的势垒外加电场与内建电场相同，SPV信号增强SPS在光催化中的应用禁带宽度的确定 粒子大小的比较200 nm12 nm25 nm 18 nm表面物种的作用Overall Ph
4、otocatalytic Water Splitting with NiOx-SrTiO3 A Revised MechanismEnergy and Environmental Science NiO为氧化助剂，Ni为还原助剂开尔文探针测试系统表面物种的作用效果 例如：助催化剂的效果评价 ZnO0.5 wt% Ag/ZnO0.75 wt% Ag/ZnO0.75 wt% Ag/ZnO光电压信 号最小说明到达表面的电 子较多。例如：助剂担载量的多少 会影响助剂在半导体材料 上的分布，以及粒子大小。 从而影响电荷的运动和分布0.5 wt% Pd/ZnO0.75 wt% Pd/ZnO0.75 wt% Pb已经过量TPV在光催化中的应用电子空穴的转移电子由体相的Fe3O4 转移到Fe2O3Xiao Wei, Dejun Wang, et al., J. Phys. Chem. C 2011, 115, 86378642总结SPS实验简单，可以灵敏的反应表面电荷的迁 移情况，如果实验设计巧妙，可用于以下几个 方面的研究： 1. 能带宽度 2. 粒子大小的比较 3. 光催化剂响应的波长区域 4. 表面物种的作用的判断 5. 表面物种担载量对其光催化效果的判断 6. 电子空穴的转移情况
