电场对光生电荷的调控研究及其应用

建立和完善电场调制表面光伏的测试方法,利用外电场调制表面光伏技术对制备的纳米功能材料光生电荷行为进行系统研究。采用波长扫描和场强扫描方法进行研究：在波长扫描中采用阶梯步进式改变外场强度和电场的方向，对每一固定场强下进行波长扫描，探索带-带跃迁和亚带隙跃迁差异、获得束缚激子态的属性和表面态跃迁的信息；在场强扫描中依次固定纳米材料的"特征敏感波长"，进行一定范围的外场扫描，研究纳米材料的表面势垒高度和势垒方向、定量或半定量地确定束缚激子态的束缚能、了解缺陷态或杂质能级对光生电荷控制和影响。结合表面光伏相位谱技术、瞬态光伏技术、Kelvin探针等方法的研究，对纳米功能材料的光生电荷性质给出更全面的表达。同时进行相应的光电活性研究，探索上述各类光生电荷过程与光电气敏传感器、染料敏化太阳能电池、光催化降解等光电活性之间关系，为光电功能材料的应用提供坚实的基础。

在项目进行期间创新地（注意尽可能使用完成时）建立和完善电场调制表面光伏的测试方法,并开展了利用外电场调制表面光伏技术对纳米功能材料光生电荷行为进行系统研究，进行了波长扫描及固定入射光波长进行外场扫描，探索带-带跃迁和亚带隙跃迁差异、获得了束缚激子态的属性和表面态跃迁的信息；研究了纳米材料的表面势垒高度和势垒方向，半定量地给出束缚激子态的束缚能，探索了缺陷态或杂质能级对光生电荷控制和影响。揭示了光生电荷过程与光电气敏传感器、染料敏化太阳能电池、光催化降解等光电活性之间关系。所研发了场调制的表面光伏检测方法的“外场调制器”属首创，已在全国20多个高校及研究单位进行推广，受到用户的好评。项目期间培养了7名博士，3名硕士；发表SCI检索论文35篇，获得发明专利1件，很好地完成项目任务书中的各项研究内容。