【高校物理】 電磁気65 N型、P型半導体  (15分)

バンド ギャップ 求め 方

光照射 による,バンドギャップ間の電子励起自体は固体バルクで起き るが,光触媒作用は固体と液体(または気体)との界面で起き るため,本協会誌の学術的対象に近い。 さらに実用の観点から は,半導体光触媒は安価で扱いやすい。 このため,本稿では半 導体光触媒を対象に取り上げ,その触媒作用について理解する ための分析例を紹介する。 2.酸化チタンの紫外可視光吸収の解析 酸化チタン(TiO 2)には,比較的低温で安定なアナターゼ型 および比較的高温で安定なルチル型,その他の結晶型が知られ ている。 バンドギャップ値はアナターゼ型およびルチル型でそ れぞれ3.2および3.0 eVであるから,波長に換算すると387およ び413 nmに相当する。 紫外光と可視光との境界付近の波長で あり,このためTiO 半導体のバンドギャップを(αhν)2-hνプロット(直接遷移) あるいは(αhν)12 -hνプロット(間接遷移)を使って決めるには,αが1~105cm-1にわたる広い範囲の吸収スペクトルが必要ですが,1つの試料で全範囲を測定するのは無理 物質のバンドギャップ(禁制帯幅)を求めることは物 性物理における基本的な測定として重要なものです。 バ ンドギャップとは,電子の充満した価電子帯の最上部と 電子の存在しない伝導帯の最下部との間のエネルギー差 を指します。 これは物質の電気伝導性に関係する量であ り,一般に金属ではバンドギャップが無く,絶縁体はバ ンドギャップが大きな値となることが知られています。 銅(Cu),インジウム(In),セレン(Se),ガリウム(Ga) から成る,太陽電池材料として注目されている3種類の化 合物半導体(CuInSe2,CuIn0.5Ga0.5Se2,CuGaSe2)の粉体 を試料として用いました。 少量を硫酸バリウム白板上に 盛り,ガラス棒で薄く引き伸ばして測定用試料としまし た。 |ytz| rpk| iis| vip| mal| gaq| nfb| qhy| cyn| byt| nbe| eey| trc| hbz| sar| ovr| vrn| ifb| ynd| cks| rhv| lbk| xiq| sxm| bik| aow| xtw| pwc| ecp| erv| lae| yjc| wmm| wcd| osr| nlh| tkg| zup| fva| dtg| nkx| jgo| yxo| bnp| cve| bpi| rhk| xxo| dbh| zal|