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光催化機理研究：表面光電壓測試
表面光電壓（SPV）技術(shù)
表面光電壓（SPV）技術(shù)是非接觸式測量方法，該技術(shù)可對光照以后半導(dǎo)體表面的電壓變化進行測量，并具有較高的靈敏度。
近年來，表面光電壓技術(shù)已廣泛應(yīng)用于光解水制氫、太陽能電池、光催化降解、光電氣敏以及光電化學(xué)水氧化等研究領(lǐng)域中，研究人員利用表面光電壓技術(shù)與材料領(lǐng)域相結(jié)合，可解釋相應(yīng)反應(yīng)過程中光生電荷的動力學(xué)行為，深入了解光生電荷在半導(dǎo)體中分離、傳輸以及復(fù)合過程。
表面光電壓技術(shù)可以用來確定半導(dǎo)體導(dǎo)電類型、測定少數(shù)載流子的擴散距離、表面態(tài)參數(shù)測定及光生電荷行為，還可以提供半導(dǎo)體材料的電荷躍遷屬性、缺陷態(tài)、異質(zhì)結(jié)電荷轉(zhuǎn)移、量子尺寸效應(yīng)、量子限域特性、光生電荷分離、傳輸及復(fù)合等信息。
表面光電壓主要包括穩(wěn)態(tài)表面光電壓和瞬態(tài)表面光電壓。
穩(wěn)態(tài)表面光電壓測試
穩(wěn)態(tài)表面光電壓測試是基于鎖相放大器實現(xiàn)的，如圖1所示，可得到半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型、禁帶寬度以及表/界面光生電荷載流子的分離效率等重要參數(shù)。
圖1. 穩(wěn)態(tài)表面光電壓譜儀示意圖
瞬態(tài)表面光電壓測試
瞬態(tài)表面光電壓測試是在穩(wěn)態(tài)表面光電壓的基礎(chǔ)上，以脈沖激光為光源的測試體系，如圖2所示，不僅可以反映出材料中光生電荷載流子的分離效率，更能有效地給出材料光生電荷載流子分離的微觀動力學(xué)信息和電荷傳輸能力。
圖2. 瞬態(tài)表面光電壓譜儀示意圖
圖3. 表面光電壓譜儀實驗室現(xiàn)場照片
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