用紫外可见光谱法求禁带宽度.
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
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。
用紫外可见光谱法求禁带宽度复习进程
A h
K
1/2
hv
Eg
A h
K
2
hv
Hale Waihona Puke EgK值的大小对Eg没有影响，以hv为横坐标， 以 (Ah )1/2 或 ( A h ) 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。
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
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
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
二氧化钛禁带宽度的测定
二氧化钛禁带宽度的测定一、二氧化钛禁带宽度测定的重要性哎呀，咱得先聊聊为啥要测定二氧化钛的禁带宽度呢。
这二氧化钛可老有用了，在好多领域都有它的身影，像什么涂料啊，光催化啊。
它的禁带宽度就像是它的一个超级秘密武器一样，这个宽度决定了它能吸收什么样的光，进而影响它在那些应用中的性能。
比如说在光催化里，如果我们能准确测定禁带宽度，就能更好地利用它来分解污染物，让环境变得更美好呢。
这就好比你知道了一把钥匙的精确尺寸，就能更好地打开对应的锁一样。
二、测定二氧化钛禁带宽度的常见方法1. 紫外 - 可见光谱法这个方法其实还挺有趣的。
就是利用二氧化钛对不同波长光的吸收特性来测定禁带宽度。
你可以想象成二氧化钛是个小馋猫，不同波长的光就像是不同口味的食物，它会挑自己喜欢（也就是能吸收）的光来吃。
我们通过测量它吸收光的强度和波长的关系，就能算出禁带宽度啦。
不过呢，这个方法也有点小麻烦，就是要确保测量环境比较稳定，不然就像你在晃悠的船上想稳稳地端着一杯水一样难。
2. 电化学方法这电化学方法啊，就像是给二氧化钛安排了一场电力小测试。
通过在特定的电化学体系里，观察二氧化钛的电学行为，然后根据一些公式就能算出禁带宽度。
这就好比是看一个运动员在特定的比赛规则下（电化学体系）的表现（电学行为），然后根据这些表现来评判他的能力（禁带宽度）。
但是呢，这个方法对设备的要求比较高，就像你要参加一场高级别的比赛，需要有很好的装备一样。
三、测定过程中的小窍门和注意点在测定二氧化钛禁带宽度的时候啊，有好多小细节要注意呢。
首先就是样品的制备，样品要是没准备好，就像做饭的时候食材没处理好一样，后面肯定得出问题。
样品得纯净、均匀，这样测出来的数据才靠谱。
还有就是测量仪器的校准，这就像是给你的秤校准一样，要是秤不准，你怎么能准确知道东西有多重呢？而且在测量的时候，环境温度啊、湿度啊都可能会影响结果，所以要尽量保持测量环境的稳定。
这就像你在画画的时候，要是纸一直在晃，你肯定画不好，对吧？四、测定二氧化钛禁带宽度的实际意义知道了二氧化钛的禁带宽度，我们就能更好地改良它，让它在各个领域发挥更大的作用。
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。
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。
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
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。
利用紫外-可见漫反射光谱求禁带原理
利用紫外-可见漫反射光谱求禁带原理
禁带原理是固体物质中的电子理论，指的是电子在能带结构中的分布情况。
通过利用紫外-可见漫反射光谱，可以研究固体物质的能带结构，从而推导出禁带原理。
紫外-可见漫反射光谱是一种测量固体物质的光学性质的方法。
在该实验中，将一束紫外-可见
光照射在样品表面上，并测量反射光的强度与入射光的波长之间的关系。
根据禁带原理，固体中的电子分布在能量上是离散的，分为价带和导带。
价带中的电子处于较低的能级，导带中的电子处于较高的能级。
两个带之间的能量差称为禁带宽度。
根据紫外-可见漫反射光谱的结果，可以观察到固体材料在不同波长的入射光下反射的光强度。
根据禁带原理，当入射光的波长处于禁带宽度范围内时，固体材料无法吸收该波长的光，并将其反射出去。
因此，在禁带宽度范围内，光强度较高。
通过分析紫外-可见漫反射光谱数据，在禁带宽度附近的光谱区域，可以确定固体材料的禁带
宽度的范围和位置。
禁带宽度的大小和位置可以提供关于材料的电子能带结构以及导电性能的重要信息。
总而言之，在紫外-可见漫反射光谱的基础上，可以利用禁带宽度的分析，以求解禁带原理在
固体材料中的应用和解释。
这对于材料科学和半导体物理等领域的研究非常重要。
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。
光催化剂禁带宽度值计算方法
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 ∞)。
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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
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
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
X Axis Title
(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
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
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。
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
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：
Ah
K
1/ 2
hvLeabharlann 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。
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
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.