用紫外可见光谱法求禁带宽度..共18页
优选用紫外可见光谱法求禁带宽度
Ah
K
1/ 2
hv
Eg
Ah
K
2
hv
Eg
K值的大小对Eg没有影响，以hv为横坐标， 以 ( Ah )1/2 或 ( Ah )2 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。
优选用紫外可见光谱法求禁带 宽度
一 半导体禁带求导公式
h C(hv Eg )2 h C(hv Eg )1/ 2
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。
(Ahv)1/2*10000
10000
5000
2.91
0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
X Axis Title
F
3.00E+009
2.50E+009
Y Axis Title
2.00E+009 1.50E+009
(Ahv)1/2*1000000000
1.00E+009
5.00E+008
0.5
2.90
0.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
紫外可见漫反射求带隙宽度
紫外可见漫反射求带隙宽度1. 引言紫外可见漫反射（UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy）是一种常用的光谱分析技术，用于研究材料的光学性质。
在材料科学和化学领域，紫外可见漫反射可以用来确定材料的带隙宽度。
带隙宽度是指能带结构中价带（valence band）和导带（conduction band）之间的能级差。
它是一个重要的材料参数，对于了解材料的电子结构和光学性质具有重要意义。
本文将详细介绍紫外可见漫反射原理、带隙宽度的计算方法以及实际应用。
2. 紫外可见漫反射原理紫外可见漫反射是一种非常灵敏的光谱测量技术，通过测量样品对入射光的反射率来获取信息。
在紫外可见光谱范围内，材料的反射率与能带结构和电子能级密切相关。
当光线照射到材料表面时，一部分光被吸收，一部分光被反射。
被吸收的光能量会激发材料中的电子，使其从价带跃迁到导带。
根据库仑定律，当光通过材料时，电子会发生振荡，产生漫反射。
漫反射光的强度与材料的能带结构和电子态密度有关。
通过测量样品对入射光的漫反射光强度，可以得到材料的光谱信息。
3. 带隙宽度的计算方法带隙宽度可以通过紫外可见漫反射光谱的分析来计算。
在紫外可见光谱范围内，材料的反射率与波长有关，可以通过绘制反射率-波长曲线来分析材料的光学性质。
3.1 Kubelka-Munk理论Kubelka-Munk理论是一种常用的分析紫外可见漫反射光谱的方法。
该理论假设材料的吸收和散射是独立的。
根据Kubelka-Munk理论，漫反射光强度（R）与样品的吸收系数（α）和散射系数（S）之间存在以下关系：R = (1 - R∞)^2 / (2 * S * α)其中，R∞为样品的透射率。
3.2 Tauc方程Tauc方程是根据材料的能带结构推导出来的，用于计算带隙宽度。
根据Tauc方程，材料的吸收系数与入射光的能量之间存在以下关系：αhν = A(hν - Eg)^n其中，α为吸收系数，hν为入射光的能量，Eg为带隙宽度，A为常数，n为指数。
(完整word版)紫外可见分光光度计测量ZnO的光学禁带宽度
对于包括半导体在内的晶体，其中的电子既不同于真空中的自由电子，也不同于孤立原子中的电子。真空中的自由电子具有连续的能量状态，原子中的电子是处于分离的能级状态，而晶体中的电子是处于所谓能带状态。能带是由许多能级组成的，能带与能带之间隔离着禁带，电子就分布在能带中的能级上，禁带是不存在公有化运动状态的能量范围。半导体最重要的能带就是价带和导带。导带底与价带顶之间的能量差即称为禁带宽度（或者称为带隙、能隙）。禁带中虽然不存在属于整个晶体所有的公有化电子的能级，但是可以出现杂质、缺陷等非公有化状态的能级—束缚能级。例如施主能级、受主能级、复合中心能级、陷阱中心能级、激子能级等。
光波透过厚度为d的样品时，吸收系数同透射率的关系如式（2）：
其中d为样品厚度，R是对应波长的反射率，T是对应波长的透射率。
实验中，我们所选样品为ZnO基薄膜材料，入射光垂直照射在样品表面，且样品表面具有纳米级的平整度，在紫外和可见光波段的反射率很小，所以在估算禁带宽度时，忽略反射率的影响，则吸收系数α可简单表示为：
因此，在已知薄膜厚度的情况下，可以通过不同波长的透射率求得样品的吸收系数。
又，半导体的禁带宽度与半导体材料的禁带宽度满足下列方程：
式中，α为吸收系数，hv是光子能量；Eg为材料的禁带宽度；A是材料折射率（n）、折合质量（μ*）和真空中光速（c）的函数，基本是一常数；m是常数，对于直接带隙半导体允许的偶极跃迁，m＝1；对于直接带隙半导体禁戒的偶极跃迁，m＝3；对于间接带隙半导体允许的偶极跃迁，m＝4；对于间接带隙半导体禁戒的偶极跃迁，m＝6。
紫外可见分光光度计通常由五部分组成：
1）光源：通常采用钨灯或碘钨灯产生340nm到2500nm的光，氘灯产生160-375nm的紫外光。
2）单色器：单色器将光源辐射的复色光分解成用于测试的单色光。通常包括入射狭缝、准光器、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等组成。色散元件可以是棱镜，也可以是光栅。光栅具有分辨本领高等优点被广泛使用。
用紫外可见光谱法求禁带宽度
A
15
Y Axis Title
Y Axis Title
F
0.030
0.025
0.020 0.015
(Ahv)1/2/100
0.010
0.005
2.90
0.000
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
X Axis Title
F
300
250
200
(Ahv)1/2*100
150
100
50
2.90
5.0
X Axis Title
F
30000
25000
20000 15000
(Ahv)1/2*10000
10000
5000
2.91
0
1.5
2.0
2.5
3X Axis Title
16
Y Axis Title
F
3.00E+009
2.50E+009
2.00E+009 1.50E+009
3.0
2.5
2.0
(Ahv)1/2
1.5
1.0
0.5
2.90
0.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
X Axis Title
G
0.020
0.018
0.016
0.014
0.012
((Ahv)/20000)1/2
0.010
0.008
0.006
0.004
0.002
2.91
0.000
采用紫外可见光谱法求取禁带宽度总结
(Ahv)1/2
400
(Ahv/0.00002)1/2
1.5
300
X Axis Title
0.012 0.010 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000 1.5
((Ahv)/20000)1/2
同一组数一组数据的处理
3.5 4.0 4.5 5.0
Y Axis Title
2.91
2.0 2.5 3.0
X Axis Title
0.00000 1.5 2.0 2.5
2.90
3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
X Axis Title
X Axis Title
F
300
30000
F
250
25000
200
20000
Y Axis Title
(Ahv) *100
150
1/2
Y Axis Title
15000
(Ahv) *10000
1/2
(Ahv)1/2
400
(Ahv/0.00002)1/2
1.5
300
1.0
200
0.5
100
2.90
0.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
2.90
0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
X Axis Title
G
0.020 0.018 0.016 0.014
Ah K
1/ 2
hv E g
2
Ah hv E g K
K值的大小对Eg没有影响，以hv为横坐标， 1/ 2 2 ( Ah ) ( Ah ) 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。
禁带宽度-计算方法
Y Axis Title
Y Axis Title
F
0.00030
0.00025
0.00020 0.00015
(Ahv)1/2/10000
0.00010
0.00005
2.90
0.00000
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
X Axis Title
F
30000
25000
20000 15000
由UV-vis 光谱求样品的Eg
一 半导体禁带求导公式
h C(hv Eg )2 h C(hv Eg )1/2
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。
F
0.030
0.025
0.020 0.015
(Ahv)1/2/100
0.010
0.005
2.90
0.000
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
X Axis Title
F
300
250
200
(Ahv)1/2*100
150
100
50
2.90
0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
X Axis Title
0.5
2.90
0.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
紫外可见分光光度计测量ZnO的光学禁带宽度学习资料
紫外可见分光光度计测量ZnO的光学禁带宽度【实验目的】1）了解紫外课件分光光度计的结构和测试原理；2）理解半导体材料对入射光子的吸收特性；3）掌握测量半导体材料的光学禁带宽度的方法。
【实验内容】1）测试半导体光电探测材料的透射光谱；2）分析半导体材料的光学禁带宽度。
【实验器材】紫外-可见光分光光度计一台（岛津uv2600）；ZnO薄膜；空白基片。
【实验原理】1.紫外可见分光光度计当物体受到入射光波照射时，光子会和物体发生相互作用。
由于组成物体的分子和分子间的结构不同，使入射光一部分被物体吸收，一部分被物体反射，还有一部分穿透物体而继续传播，即透射。
为了表示入射光透过材料的程度，通常用入射光通量与透射光通量之比来表征物体的透光性质，称为光透射率。
常用的紫外可见分光光度计能精确测量材料的透射率，测试方法具有简单、操作方便、精度高等突出优点，是研究半导体能带结构及其它性质的最基本、最普遍的光学方法之一。
紫外可见分光光度计通常由五部分组成：1）光源：通常采用钨灯或碘钨灯产生340nm到2500nm的光，氘灯产生160-375nm的紫外光。
2）单色器：单色器将光源辐射的复色光分解成用于测试的单色光。
通常包括入射狭缝、准光器、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等组成。
色散元件可以是棱镜，也可以是光栅。
光栅具有分辨本领高等优点被广泛使用。
3）吸收池：用于盛放分析试样，有紫外、玻璃和塑料几类。
测试材料散射时可以使用积分球附件；测试固体样品的透射率等可以使用固体样品支架附件。
4）检测器：检测器的功能是检测信号、测量透射光的器件。
常用的有硅光电池和光电倍增管等。
光电倍增管的灵敏度比一般的硅光电池高约200倍。
5）数据系统：多采用软件对信号放大和采集，并对保存和处理数据等。
2. 禁带宽度对于包括半导体在内的晶体，其中的电子既不同于真空中的自由电子，也不同于孤立原子中的电子。
真空中的自由电子具有连续的能量状态，原子中的电子是处于分离的能级状态，而晶体中的电子是处于所谓能带状态。
采用紫外可见光谱法求取禁带宽度分析
采用紫外可见光谱法求取禁带宽度分析禁带宽度是指固体、液体或气体中不同能级之间的能量差异。
它在材料科学、光电子学、半导体学等领域中有着重要的应用。
紫外可见光谱法是一种常用的表征禁带宽度的方法。
本文将介绍紫外可见光谱法的原理和应用，并详细描述如何使用该方法进行禁带宽度分析。
紫外可见光谱法是通过测量物质在紫外和可见光波长范围内的吸收光强，进而获得材料的吸收光谱信息。
根据实验结果，可以计算禁带宽度或带隙能量值。
在可见光谱范围内，材料吸收较强的光波段称为吸收峰，而吸收较弱的光波段称为透明窗口。
禁带宽度是指能量差异使得透明窗口出现的能带。
进行禁带宽度分析的实验流程如下：1.样品制备：选择需要分析禁带宽度的材料制备样品。
样品通常为薄膜或固体材料。
确保样品表面光洁、无杂质。
2.仪器准备：准备一台紫外可见光谱仪和所需的光源。
校正仪器零点和基线以确保准确测量。
3. 设置测量条件：根据样品类型和期望的测量结果，选择适当的波长范围和扫描速度。
一般来说，可见光谱范围为350nm到800nm，而紫外光谱范围为185nm到350nm。
4.开始测量：将样品放置在光路中，确保样品与光路垂直接触。
开始扫描，并记录吸光度和波长的信息。
5.数据处理：根据实验测量的数据，绘制吸光度和波长的曲线，并找到波长范围内的吸收峰和透明窗口。
通过计算波长范围内的光强差异，可以获得禁带宽度或带隙能量值。
应用紫外可见光谱法进行禁带宽度分析的步骤如上所述，但具体操作时还需注意以下几点：1.样品制备方面，要保证样品的表面光洁，以避免其他杂质的影响。
2.仪器操作要仔细。
在测量前，先校正仪器零点和基线。
在测量过程中，要确保样品与光路垂直接触，并避免任何干扰因素。
3.数据处理要准确。
在绘制吸光度和波长曲线时，要注意识别吸收峰和透明窗口的位置。
对于较复杂的样品，可能需要使用专业的软件进行数据处理和分析。
紫外可见光谱法是一种常用的表征禁带宽度的方法。
通过测量样品在紫外和可见光波长范围内的吸收光强，可以获得禁带宽度或带隙能量值。
光催化剂禁带宽度值Eg计算方法
光催化剂光催化剂禁带宽度值禁带宽度值Eg 计算计算方法方法方法方法1：利用紫外可见漫反射测量中的吸光度与波长数据作图，利用截线法做出吸收波长阈值λg(nm)，利用公式 Eg=1240/λg (eV) 计算禁带宽度。
方法2：利用 (Ah ν)2 对 h ν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。
也可利用 (Ah ν)0.5 对h ν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。
前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直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吸光度吸光度。
方法3：利用 (αh ν)2 对h ν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。
也可利用 (αh ν)0.5 对 h ν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。
前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直接半导体禁带宽度值。
α (Absorption Coefficient ) 即为紫外可见漫反射中的吸收系数吸收系数吸收系数。
α与A 成正比。
方法4：利用 [F(R ∞)h ν]2 对 h ν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。
也可利用[F(R ∞)h ν]0.5 对h ν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。
前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直接半导体禁带宽度值。
F(R ∞) 即为Kubelka-Munk 函数函数，，简写为K-M 函数函数，∞∞∞−=R R R F 2/)1()(2 R ∞ 即为相对漫反射率即为相对漫反射率，，简称漫反射率简称漫反射率，)(/)(''参比样品∞∞∞=R R RR ‘∞ 即为绝对漫反射率绝对漫反射率，，常用参比样品为BaSO 4，其绝对漫反射率R ‘∞约等于1。
漫反射吸光度A 与漫反射率R ∞ 之间关系为之间关系为：：A=log(1/ R ∞)。
用紫外可见光谱法求禁带宽度
1.50E+009
(Ahv) *1000000000
1/2
1.00E+009
5.00E+008
2.91
0.00E+000 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
X Axis Title
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.
100
10000
50
5000
2.90
0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
0 1.5 2.0 2.5
2.91
3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
X Axis Title
X Axis Title
F
3.00E+009
2.50E+009
2.00E+009
Y Axis Title
由UV-vis 光谱求样品的Eg
一 半导体禁带求导公式
h C (hv Eg ) h C (hv Eg )
2
1/ 2
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：
0.00000 1.5 2.0 2.5
2.90
3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
X Axis Title
X Axis Title
F
300
30000
F
用紫外可见光谱法求禁带宽度课件
分子吸收光谱的产生
01
分子吸收光谱是由于分子内部能级跃迁产生的。
02
当特定频率的光子与分子相互作用时，分子吸收光子
能量并从低能级跃迁到高能级，形成吸收光谱。
03
不同分子具有不同的能级结构，因此具有独特的吸收
光谱。
紫外可见光谱的原理
01
紫外可见光谱法是一种通过测量物质对紫外和可见光的吸收程 度来分析物质成分的方法。
02
影响电子和空穴的行为
在光照条件下，光子能量大于禁带宽度的光子能够将价带电子激发到导
带，形成电子பைடு நூலகம்空穴对。
03
影响半导体的应用范围
不同禁带宽度的半导体材料适用于不同的电子器件和光电器件。
紫外可见光谱法简介
定义
紫外可见光谱法是一种通过测量 物质对紫外可见光的吸收光谱来 研究物质结构和分析物质组成的 方法。
比色皿
选择合适规格的比色皿，确保样品溶 液有足够的吸收。
实验设备与操作
操作步骤
1
2
1. 打开紫外可见分光光度计，预热30分钟。
3
2. 调整仪器参数，如狭缝宽度、扫描速度等。
实验设备与操作
3. 将标准参比溶液放入比色皿中，放 入样品架，记录数据。
4. 将待测样品溶液放入比色皿中，放 入样品架，记录数据。
未来研究方向与展望
新材料发现与性质研究
随着新材料不断涌现，研究其禁带宽度与性质之间的关系是未来 的重要方向。
交叉学科应用拓展
加强与其他学科领域的交叉融合，拓展禁带宽度在生物医学、环境 科学等领域的应用。
高精度测量技术发展
提高紫外可见光谱法的测量精度和稳定性，以更准确地测定禁带宽 度。
采用紫外可见光谱法求取禁带宽度课件
实验结果与理论预测存在一定的误差，主要来源于实验操作和测量 设备的误差。
修正建议
为了减小误差，建议进一步优化实验操作和测量设备，提高实验精 度。
研究展望
01
拓展应用
紫外可见光谱法求取禁带宽度具 有广泛的应用前景，可以应用于 其他材料禁带宽度的测量。
深入研究
02
03
实际应用
进一步深入研究紫外可见光谱法 求取禁带宽度的原理和影响因素 ，提高测量精度和可靠性。
比较测量法
要点一
总结词
比较测量法是通过比较不同样品的紫外可见光谱，然后根 据它们的吸收边波长或反射光谱差异计算禁带宽度。
要点二
详细描述
比较测量法是一种相对简单的方法，它通过比较不同样品 的紫外可见光谱，找出它们的差异，然后根据这些差异计 算出样品的禁带宽度。这种方法需要选择合适的比较对象 和测量条件，以确保结果的准确性和可靠性。
仪器校准
在开始实验前，确保光谱仪已 进行校准，以保证测量结果的 准确性。
数据记录与处理
详细记录实验数据，并按照要 求进行数据处理，确保结果的
可靠性。
05
数据处理和分析
数据处理方法
原始数据清理
去除异常值、缺失值和重复值，确保 数据质量。
数据转换
将数据转换为适合分析的形式，如对 数转换、标准化等。
数据滤波
间接测量法
总结词
间接测量法是通过测量样品在紫外可见光谱区的反射光谱或透过光谱，然后根据相关公式计算禁带宽度。
详细描述
间接测量法也是一种常用的方法，它通过测量样品在紫外可见光谱区的反射光谱或透过光谱，然后利用相关公式 计算出样品的禁带宽度。这种方法需要高精度的反射计或透过计，并且需要选择合适的测量条件和参数。
用紫外可见光谱法求禁带宽度
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F(R)*E1/2 做 纵坐标，做图，再做切线，即得带隙图谱
Y Axis Title
G
700
600
500
(Ahv/0.00002)1/2
400
300
200
100
2.90
0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
X Axis Title
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
Y Axis Title
Y Axis Title
由UV-vis 光谱求样品的Eg
一 半导体禁带求导公式
h C(hv Eg )2 h C(hv Eg )1/ 2
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。
0.5
2.90
0.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
X Axis Title
G
0.020
0.018
0.016
0.014
0.012
((Ahv)/20000)1/2
0.010
0.008
紫外可见分光光度计测量ZnO的光学禁带宽度
紫外可见分光光度计测量Z n O的光学禁带宽度【实验目的】1）了解紫外课件分光光度计的结构和测试原理；2）理解半导体材料对入射光子的吸收特性；3）掌握测量半导体材料的光学禁带宽度的方法。
【实验内容】1）测试半导体光电探测材料的透射光谱；2）分析半导体材料的光学禁带宽度。
【实验器材】紫外-可见光分光光度计一台（岛津uv2600）；ZnO薄膜；空白基片。
【实验原理】1.紫外可见分光光度计当物体受到入射光波照射时，光子会和物体发生相互作用。
由于组成物体的分子和分子间的结构不同，使入射光一部分被物体吸收，一部分被物体反射，还有一部分穿透物体而继续传播，即透射。
为了表示入射光透过材料的程度，通常用入射光通量与透射光通量之比来表征物体的透光性质，称为光透射率。
常用的紫外可见分光光度计能精确测量材料的透射率，测试方法具有简单、操作方便、精度高等突出优点，是研究半导体能带结构及其它性质的最基本、最普遍的光学方法之一。
紫外可见分光光度计通常由五部分组成：1）光源：通常采用钨灯或碘钨灯产生340nm到2500nm的光，氘灯产生160-375nm的紫外光。
2）单色器：单色器将光源辐射的复色光分解成用于测试的单色光。
通常包括入射狭缝、准光器、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等组成。
色散元件可以是棱镜，也可以是光栅。
光栅具有分辨本领高等优点被广泛使用。
3）吸收池：用于盛放分析试样，有紫外、玻璃和塑料几类。
测试材料散射时可以使用积分球附件；测试固体样品的透射率等可以使用固体样品支架附件。
4）检测器：检测器的功能是检测信号、测量透射光的器件。
常用的有硅光电池和光电倍增管等。
光电倍增管的灵敏度比一般的硅光电池高约200倍。
5）数据系统：多采用软件对信号放大和采集，并对保存和处理数据等。
2. 禁带宽度对于包括半导体在内的晶体，其中的电子既不同于真空中的自由电子，也不同于孤立原子中的电子。
真空中的自由电子具有连续的能量状态，原子中的电子是处于分离的能级状态，而晶体中的电子是处于所谓能带状态。
禁带宽度 计算方法
一 半导体禁带求导公式
h C(hv Eg )2 h C(hv Eg )1/2
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。
Y Axis TitleY Axis T源自tleF0.00030
0.00025
0.00020 0.00015
(Ahv)1/2/10000
0.00010
0.00005
2.90
0.00000
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
X Axis Title
F
30000
25000
20000 15000
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：
下面用Kubelka-Munk公式处理：
三 关于K值大小对结果的影响
Y Axis Title
Y Axis Title
E
3.0
2.5
2.0
(Ahv)1/2
1.5
1.0
Y Axis Title
G
700
600
500
(Ahv/0.00002)1/2
400
300
200
100
2.90
0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
X Axis Title
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
用紫外可见光谱法求禁带宽度课件
禁带宽度的重要性
决定半导体的光电性能
禁带宽度决定了半导体的光电转换效 率，是影响太阳能电池性能的重要参 数。
影响电子跃迁
禁带宽度决定了电子从价带跃迁到导 带所需的能量，影响电子的激发和传 导。
紫外可见光谱法简介
01
02
03
原理
利用不同物质对紫外可见 光的吸收特性不同，通过 测量光谱吸收曲线来推算 物质的结构和性质。PART 03实方法与步骤实验设备与试剂
紫外可见光谱仪
01
02
样品溶液
参比溶液
03
04
滤光片
移液管
05
06
容量瓶
实验操作步骤
步骤2
将样品溶液和参比溶液分别倒 入比色皿中。
步骤4
开始扫描，记录样品溶液和参 比溶液的紫外可见光谱。
步骤1
准备样品溶液和参比溶液，确 保浓度和稳定性。
步骤3
将比色皿放入紫外可见光谱仪 中，设置扫描范围、扫描速度 等参数。
光谱的峰值波长、吸光度等信息。
数据处理与分析
02
对实验数据进行处理，绘制了吸光度与波长之间的关系图，并
进行了数据分析。
结果呈现
03
通过图表和表格等形式，展示了实验结果，包括各样品的禁带
宽度、吸光度等数据。
结果误差分析
误差来源
分析了实验过程中可能存在的误差来源，如光源稳定性、光谱分 辨率、样品均匀性等。
电子跃迁分为自发跃迁和受激跃迁两种类型，其中自发跃 迁是电子自发地从高能级向低能级跃迁的过程，而受激跃 迁则是受到外界光子的激发而发生的跃迁过程。
吸收光谱的产生
当物质受到紫外或可见光的照射时，物质中的电子会吸收特定频率的光子 ，从而从基态跃迁到激发态。