回到实验室后,陈婉清带许秋来到电化学工作站旁,说道:
“接下来教你使用电化学工作站,用循环伏安法测试样品的导带和价带能级。
钙钛矿等半导体材料,它们的能级结构中间有一段是没有能级分布的,被称为禁带。
禁带的上方是导带,其中的主要载流子是自由电子,而禁带的下方是价带,其中主要载流子是空穴。
禁带的宽度,也就是导带底和价带顶的能量差,被称为禁带宽度。
不过,对于有机半导体材料来说,通常不说导带价带,而是说HOMO/LUMO能级,分别指是最高占有分子轨道能级和最低未占有分子轨道能级。
两者的叫法不同,但从原理上是类似的。”
听完原理介绍后,许秋在学姐的指导下进行实验。
循环伏安法要用到三支电极,其中金电极是工作电极、银/氯化银是参比电极,铂电极是对电极。
他先将金工作电极表面用砂纸打磨至光亮,然后将10%质量分数的钙钛矿溶液,滴在金电极上,待溶剂自然挥发后,便得到样品薄膜。
然后,他配制了摩尔每升的四丁基六氟磷酸胺的二氯甲烷溶液,作为电解液。
接着,将三个电极放在支架上,插入电解液中,再与电化学工作站连接。
最后,打开电脑中的操作软件,设置好参数后,开始运行。
电化学工作站会提供直流电压,从-伏特到伏特之间循环进行线性扫描,得到电流对电位的变化曲线。
循环5次左右后,许秋发现第二次和第三次得到的曲线形状类似,有点像是鸽子,可以认为是处于稳态下的扫描结果。
测试完毕后,许秋进行数据处理:
取电流在高电位时开始上升的起始点,和在电流在低电位时开始回归的起始点,经过换算可以分别得到LUMO和HOMO能级。
测试完毕后,陈婉清找到他,说道:
“许秋,你的文章我已经改过一遍了,可以拿给魏老师看了。”
“谢谢学姐,你要一起过去吗?“许秋道。
“还是一起吧,我估计就算我不去,他等下也会叫我过去的。”陈婉清道:
“对了,等下他帮你改文章的时候,和你说话,一定要及时回应他,比如:‘嗯,好,知道了,好的’。
不然他就会以为你在开小差,会提高音量问你,直到你回复他为止。”
“嗯,好,知道了,好的。”许秋一本正经道:“是像这样吗?”
“差不多吧。”陈婉清道。
许秋将电脑中文章的草稿、支持信息、图片、参考文献都拷贝到U盘上。
两人来到218,看到魏老师正在前后左右有节奏摆头,似乎在活动颈椎。
“什么事?”魏老师道。
许秋将U盘递给他,说道:
“这是我的文章,学姐已经看过一遍了。”
“行,我现在正好
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