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tio2是什麼半導體

發布時間: 2021-01-08 18:28:05

1. 半導體摻雜敏化TiO2,這半導體我該如何選擇 ,之前就是加入SnO2,但是好像不對,雜質摻雜是不是一定是硅什

半導體的常用摻雜技術主要有兩種,即高溫(熱)擴散和離子注入。摻入的雜質主要有兩類:第一類是提供載流子的受主雜質或施主雜質(如Si中的B、P、As);第二類是產生復合中心的重金屬雜質(如Si中的Au)。
(1)熱擴散技術:對於施主或受主雜質的摻入,就需要進行較高溫度的熱擴散。因為施主或受主雜質原子的半徑一般都比較大,它們要直接進入半導體晶格的間隙中去是很困難的;只有當晶體中出現有晶格空位後,雜質原子才有可能進去占據這些空位,並從而進入到晶體。為了讓晶體中產生出大量的晶格空位,所以,就必須對晶體加熱,讓晶體原子的熱運動加劇,以使得某些原子獲得足夠高的能量而離開晶格位置、留下空位(與此同時也產生出等量的間隙原子,空位和間隙原子統稱為熱缺陷),也因此原子的擴散系數隨著溫度的升高而指數式增大。對於Si晶體,要在其中形成大量的空位,所需要的溫度大致為1000度[C]左右,這也就是熱擴散的溫度。
(2)離子注入技術:為了使施主或受主雜質原子能夠進入到晶體中去,需要首先把雜質原子電離成離子,並用強電場加速、讓這些離子獲得很高的動能,然後再直接轟擊晶體、並「擠」進到裡面去;這就是「注入」。當然,採用離子注入技術摻雜時,必然會產生出許多晶格缺陷,同時也會有一些原子處在間隙中。所以,半導體在經過離子注入以後,還必須要進行所謂退火處理,以消除這些缺陷和使雜質「激活"。
(3)與摻雜有關的問題:
①Si的熱氧化技術:因為當Si表面原子與氧原子結合成一層SiO2後,若要進一步增厚氧化層的話,那麼就必須要讓外面的氧原子擴散穿過已形成的氧化層、並與下面的Si原子結合,而SiO2膜是非晶體,氧原子在其中的擴散速度很小,因此,往往要通過加熱來提高氧原子的熱運動能量,使得能夠比較容易地進入到氧化層中去,這就是熱氧化。所以,Si的熱氧化溫度一般也比較高(~1000度[C]左右)。
②雜質的激活:因為施主或受主雜質原子要能夠提供載流子,就必須處於替代Si原子的位置上。這樣才有多餘的或者缺少的價電子、以產生載流子。所以在半導體中,即使摻入了施主或受主雜質,但是如果這些雜質原子沒有進入到替代位置,那麼它們也將起不到提供載流子的作用。為此,就還需要進行一定的熱處理步驟——激活退火。
③Au、Pt等重金屬雜質原子的擴散:重金屬雜質與施主或受主雜質不同,因為重金屬雜質的原子半徑很小,即使在較低溫度下也能夠很容易地通過晶格間隙而進入到半導體中去,所以擴散的溫度一般較低。例如擴散Au,在700C下,只要數分鍾,Au原子即可分布到整個Si片。

2. 氧化鈦型氧感測器的半導體材料二氧化鈦的阻值取決於

一般至少有兩個。
二氧化鈦(化學式:TiO₂),白色固體或粉末狀的兩性氧化物,分子量:版79.87,是一權種白色無機顏料,具有無毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度,被認為是目前世界上性能最好的一種白色顏料。鈦白的粘附力強,不易起化學變化,永遠是雪白的。廣泛應用於塗料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業。它的熔點很高,也被用來製造耐火玻璃,釉料,琺琅、陶土、耐高溫的實驗器皿等。

3. Cu2O、TiO2分別屬於什麼半導體為什麼

氧化銅是來一種具有帶隙較自窄帶隙(1.2—1.5eV)的p-型半導體材料。硅是目前使用最多的半導體材料,二氧化硅不是半導體。
氧化銅和硅具有準金屬的物理性質,有較弱的導電性,其電導率隨溫度的升高而增加,有顯著的半導電性

4. 黑色tio2是n型還是p型導電

在理想狀態下的BiOCl 應該是本徵半導體
在實際中 我覺得它應該是n型 BiOCl 是一種光催化劑 類比於內同為光催化劑的容TiO2 其類型和性質應該差不多 TiO2存在非化學計量比缺陷 即電荷缺陷 點缺陷的一種 換句話說 TiO2中非故意摻雜的TiO2中含有Ti2O3(氧成分偏少 偏離TiO2的化學比)Ti2O3中Ti離子為+3價 從而多出一個游離於晶格中的3d電子 使TiO2成為電子導電的n型半導體 所以 我覺得BiOCl 應該也是n型半導體吧
BiOBr、BiOI 只是鹵素的替換 我覺得應該和 BiOCl 差不多
我也不知道應該看啥書 看看材料科學基礎裡面關於晶體缺陷的吧 涉及晶體的非化學計量數缺陷 對晶體材料性能的影響的內容

5. 純的銳鈦型二氧化鈦是什麼類型的半導體

其實大部分資料網上都是能找到的,最主要的區別就是金紅石無論在遮蓋、分散等各個方面的性能都要遠超銳鈦,銳鈦在高溫下也會轉變為金紅石。用途上基本都是重疊的,銳鈦基本多用於低端一點的產品當中。

6. 二氧化鈦半導體性質應用

二氧化鈦的電導率隨溫度的上升而迅速增加,而且對缺氧也非常敏感。
例如,金紅版石權型二氧化鈦在20℃時還是電絕緣體,但加熱到420℃時,它的電導率增加了107倍。
稍微減少氧含量,對它的電導率會有特殊的影響,按化學組成的二氧化鈦(TiO2)電導率<10-10s/cm,而TiO1.9987的電導率只有10-1s/cm.

7. 氧化銅和二氧化鈦是半導體嗎

那必須的呀,一般的金屬氧化物都是半導體。

8. 純的銳鈦型二氧化鈦是什麼類型的半導體

http://ke..com/view/6729945.htm

9. TiO2 是絕緣體還是半導體〉

半導體,寬禁帶金屬氧化物,Eg=3.2eV(一種常見晶型的),
和ZnO一樣,都屬於寬禁帶半導體

10. 半導體cds和tio2復合屬於什麼類型

常溫下導電性能介於導體(conctor)與絕緣體(insulator)之間的材料,叫做半導體(semiconctor).
什麼是光催化?
光觸媒[PHOTOCATALYSIS]是光 [Photo=Light] + 觸媒(催化劑)[catalyst]的合成詞。光觸媒是一種在光的照射下,自身不起變化,卻可以促進化學反應的物質,光觸媒是利用自然界存在的光能轉換成為化學反應所需的能量,來產生催化作用,使周圍之氧氣及水分子激發成極具氧化力的自由負離子。幾乎可分解所有對人體和環境有害的有機物質及部分無機物質,不僅能加速反應,亦能運用自然界的定侓,不造成資源浪費與附加污染形成。最具代表性的例子為植物的"光合作用",吸收對動物有毒之二氧化碳,利用光能轉化為氧氣及水。
半導體光催化氧化的原理
目前,研究最多的半導體材料有TiO2、Zno、CdS、WO3、SnO2等。由於TiO2的化學穩定性高、耐光腐蝕,並且具有較深的價帶能級,催化活性好,可以使一些吸熱的化學反應在光輻射的TiO2表面得到實現和加速,加之TiO2對人體無毒無害,並且通常成本較低,所以尤以納米二氧化鈦的光催化研究最為活躍。
我們知道當入射光的能量大於半導體本身的帶隙能量(Bandgap)時,在光的照射下半導體價帶(Valence band)上的電子吸收光能而被激發到導帶(Conction)上,即在導帶上產生帶有很強負電性的高活性電子,同時在價帶上產生帶正電的空穴(h+),從而產生具有很強活性的電子--空穴對,形成氧化還原體系。這些電子--空穴對遷移到催化劑表面後,與溶解氧及H2O發生作用,最終產生具有高度化學氧化活性的羥基自由基(.OH),利用這種高度活性的羥基自由基便可參與加速氧化還原反應的進行,可以氧化包括生物氧化法難以降解的各類有機污染物並使之完全無機化,以TiO2為便說明有機物在光催化體系中的反應屬於自由基反應。
TiO2光催化反應機理包括以下幾個過程:
(1)光激發過程:
TiO2的帶隙能Eg=3.2eV,可利用波長λ<=387.5nm的光子激發。在溶液中TiO2吸入λ<=387.5nm的光子後,即產生e- --h+(電子空穴)對。
TiO2 + hv----->e- + h+
(2)吸附過程:
TiO2在溶液中會發生如下的吸附反應:
Ol2-+Ti(IV) <-----> OlH-+Ti(IV) --- OH-
Ti(IV)+H2O <-----> Ti(IV) --- H2O
(3)復合過程:
e- + h+ <-----> heat
(4)捕集過程:
當TiO2粒子於水接觸時,表面被羥基化,即h+可將吸附在TiO2表面的OH-離子和H2O分子氧化為.OH自由基,並仍吸附在TiO2表面。順磁共振研究證明,在TiO2表面的確存在大量.OH自由基:
Ti(IV) -- OH- +h+ -----> Ti(IV) -- OH.
Ti(IV) -- H2O + h+ -----> Ti(IV) -- OH. + H+
與此同時,Ti(IV)吸收e-還原為Ti(III)若體系中有O2(溶解氧)存在,O2作為電子受體,生成過氧化物離子自由基:
Ti(IV) + e- <-----> Ti(III)
Ti(III) + O2 <-----> Ti(IV) -- O2-
(5) 其它自由基反應
Ti(IV) —— O2- .近一步還原生成H2O2:
Ti(IV) -- O2- + 2h+ <-----> Ti(IV) --H2O2-
Ti(IV) -- O2- + h+ <-----> Ti(IV) --H2O.
在溶液中,.OH、HO2.和H2O2之間可互相轉化:
H2O2 + .OH <-----> H2O + HO2.
這樣光能就可在短時間內以化學能的形式貯藏起來,實現光能與化學能之間的轉化。
(6)羥基自由基氧化有機物:
大量事實表明,半導體光催化氧化並不是通過空穴直接進行,而是通過其中的.OH自由基發生作用。
Ti(IV) -- OH- + R1.ads -----> Ti(IV) --R2.ads
.OH + R1.ads -----> R2.ads
Ti(IV) -- OH- + R1 -----> R2
.OH + R1 -----> R2
.OH基是強氧化劑(E0=+3.07V),可將族碳鏈氧化為醇、醛、酸,最後脫羧生成CO2。對於芳香族化合物,OH.首先將苯環羥基化,然後與O2作用生成苯環上的過氧化自由基,進而開環生成族化合物,並隨著氧化程度的加深,碳鏈逐步斷裂,最終產物為CO2。 四、光催化氧化的潛在優勢及其應用前景
由於光催化氧化法對於水中的烴、鹵代有機物(包括鹵代烴、鹵代羧酸、鹵代芳香烴)、羧酸、表面活性劑、除草劑、染料、含氮有機物、有機磷殺蟲劑等有機物,以及氰離子、金屬離子等無機物均有很好的去除效果,一般經過持續反應可達到完全無機化。所以半導體光催化氧化技術作為一種高級氧化技術,與生物法和其它高級化學氧化法相比,具有以下的顯著優勢: 1.以太陽光為最終要求的輻射能源,把太陽能轉化為化學能加以利用。由於太陽光,對於人類來說取之不盡、用之 不竭,因此大大降低了處理成本,是一種節能技術。
2.光激發空穴產生的.OH是強氧化自由基,可以在較短的時間內成功的分解水中包括難降解有機物在內的大多數有機物,它還具有將水中微量有機物分解的作用,因此是一種具有普遍實用性的高效處理技術。
3.半導體光催化劑具有高穩定性、耐光腐蝕、無毒的特點,並且在處理過程中不產生二次污染,從物質循環的角度看,有機污染物能被徹底的無機化,因此是一種潔凈的處理技術。
4.對環境要求低,對PH值,溫度等沒有特別要求。
5.處理負荷沒有限制,即可以處理高濃度廢水,也可以處理微污染水源水。
可見,半導體光催化技術既可以在處理廢水時單獨使用,也可作為對生物處理法的補充和完善,兩種方法結合起來使用。
中國國土面積約為600多萬平方公里,太陽能年輻射總量每平方厘米超過60萬焦,開發利用前景十分廣闊。在注重將太陽能轉化為電能和熱能應用的同時,也應注重將太陽能轉化為化學能加以利用。
同時,根據我國目前凈化水市場的發展情況看,半導體光催化易於在賓館、辦公室、家庭用凈化器上首先取得成功。
總之,半導體光催化技術為徹底解決水污染提供了新的思路和新的方法,具有良好的應用前景。 五、光催化氧化染料廢水的可生化研究進展
最理想的廢水處理組合工藝是當今社會面臨的一大挑戰。一方面許多不同種類廢水組成的問世,另一方面又要面對處理當中各種各樣的問題。根據水的質量、最終需求和經濟方面的要求,只用單一的處理技術是不可能完全達到要求或者是不經濟的。例如,固體物質、油類和脂類的物理分離以及生物處理方法已經顯示出在大多數情況下的經濟性和可行性(市政廢水、食品及農業加工廢水等等),然而,也有一些情況下一友誼賽方法的處理效率並不理想。由此通常利用化學方法處理廢水,其中大多數的原理是氧化--還原反應,而且已經轉化為應用技術。台氯化、臭氧化和紫外照射過程,電化學處理以及利用.OH自由基氧化的方法,通過研究發現是一種去除有毒可溶性物質有效的方法。上述處理方法中的大多數已經被證實在該領域是十分有價值的,在去除污染物方面得到很好的結果。但是化學處理方法中也存在很多缺點,如需要大量氧化劑、能量及耗時等問題,與物理和生物方法相比仍顯得價格較高。
使用如臭氧或.OH自由基這類的氧化劑進行對有機化合物的氧化,通常會產生新的氧化產物,在大多數情況下新生成的氧化產物比前者更容易被生物降解。
所以,考慮將化學氧化過程和生物氧化相結合。一方面,化學氧化過程可以有效的去除污染物的毒性,降低COD和色度等,有利於生物氧化過程的進行;另一方面,在和運行費用上,生物過程比化學過程便宜的多。生物過程的費用比採用如臭氧或過氧化物的化學過程要少五到十倍。與此同時,運行費用將少三到十倍。而且生物處理技術已經日臻成熟,已廣泛的應用於水處理中。將光催化氧化技術與生物技術相結合必將是以後水處理的一個發展方向。

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