常見半導(dǎo)體材料如TiO₂、ZnS和ZnO等禁帶寬度較寬,在3.0 eV左右,只能吸收在太陽(yáng)光中占5%的紫外光,對(duì)占46%的可見光都不能響應(yīng),光能利用效率很低,因此,迫切需要開發(fā)對(duì)可見光響應(yīng)的半導(dǎo)體材料。CdS是一種窄禁帶寬度的半導(dǎo)體材料,在室溫下帶隙寬度為2.4 eV,是一種對(duì)可見光響應(yīng)的n型半導(dǎo)體,有優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì),在光催化降解、光水解制氫和光電化學(xué)電池等諸多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。CdS可以光催化分解難降解有機(jī)物,但其材料本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差,易在光照情況下腐蝕,溶出具有神經(jīng)毒性的Cd（II）,限制了其在環(huán)境保護(hù)方面的進(jìn)一步應(yīng)用。本文旨在探尋有效提高CdS光學(xué)性能和光催化效率的方法。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:（1）石墨烯/CdS光電效應(yīng)和抗光腐蝕性能研究在FTO導(dǎo)電玻璃表面通過簡(jiǎn)單的一步水熱法沉積CdS顆粒,顆粒直徑約200nm,在CdS表面用浸漬-提拉成膜法分別修飾GO、r-GO片層,合成了CdS外修飾石墨烯的復(fù)合半導(dǎo)體材料。光電響應(yīng)和穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果表明GO和r-GO修飾對(duì)CdS的光電效應(yīng)和抗光腐蝕性能都有提升,分別提升至純CdS電極的1.73和1.47倍,但在缺乏犧... 

【文章來(lái)源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

本征半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)模型

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文主能級(jí)占主導(dǎo)地位，空穴數(shù)超過電子數(shù)，則屬 p 型，此時(shí)空穴是多子是少數(shù)載流子[10]。大部分半導(dǎo)體依不同雜質(zhì)的能級(jí)可在 n 型和 p轉(zhuǎn)換[16]，如 Si 類半導(dǎo)體材料，摻雜Ⅴ族元素(P、As、Sb 等)，使之取原子的位置，可提供除滿足共價(jià)鍵配位以外的一個(gè)多余電子，則為 n在純凈的 Si 中摻入三價(jià)元素（如 Al、Ga、B），當(dāng)雜質(zhì)原子以替位方的 Si 原子時(shí)，則為 p 型半導(dǎo)體。某些半導(dǎo)體不受雜質(zhì)影響[17]，總是 n2、CdS、V2O5；或總是 p 型的，如 Cu2O、NiO、VO2。所以常用元素材料進(jìn)行改性，這將在后面詳細(xì)討論。

限制了半導(dǎo)體對(duì)太陽(yáng)能光譜的吸收[18]。在圖1.3 可以看到[19]，釩酸鉍（BiVO4）的 ECBB比 φ（H2/H2O）更正，不能將 H+還原成H2，但是它可以在適當(dāng)?shù)氖荏w存在下將 H2O 氧化成 O2。圖 1.3 常見半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)與氫電極電勢(shì)和氧電極電勢(shì)的相對(duì)位置

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