多晶質氧化物陶瓷體為當前光電化學電池 ( Photoelectrochemical Cell )研究上最
被重視之光能轉換電∕化學能的材料，於 1972 年 Fujishima與 Honda曾提出 TiO
具有此轉換的功能後，就有許多科學家如 Harris ﹠ Ginley ( 1980 )等相繼提出許
多半導體光電極材料的光電化學性質之研究，更有許多的科學家們從事尋求新的材料
如 SrTiO ；WO ；FeO ；及KTaO ......等，其最終的目的在於尋找一具有高轉換
效率及穩定度佳的光電極。
本研究的目的為針對以 TiO 作為氧化物電極材料的光電化學性質研究，特別提出三
個價位不同的稀土元素 Eu ；La 及Ce ，對n - 型 TiO 電極之影
響。研究的方法為將混合均勻之粉末未經壓塊，高溫 ( 1350 ℃ )燒結四小時後，於
燒結體之一側鍍上電極並製作導線再行包裝成為一光電極元件，而研究之內容包括電
子性質( 載子濃度，導電度 )及光電化學性質 ( I - V特性，量子效率與穩定度 )，
本研究之結果如下﹕
1.燒結體之載子濃度與導電度有隨稀土元素摻雜量之增加而減少的現象，而平帶電壓
( V ) 並不隨摻雜量的改變而有很大的變化，其值約在 -1.0 V 與 -1.2 V 之間。
2.就光電流密度而言以水銀燈( 其光強度為 3.32 mw∕cm ) 最大，當摻雜量增加時
，光電流密度有逐漸減小的趨勢，顯示 La ，Eu，Ce之補償效應 ( Compensating ef
fect )，其中以 La 的趨勢最為明顯。
3.量子效率 ( Quantum efficiency ) 以 U. V. 最佳約 25 % 左右，水銀燈次之約
2.5 % ∼ 5.0 %之間，而鹵素燈最低，摻雜量對量子效率並沒有很大的影響。
4.穩定度的測試結果顯示，本研究之光電極為一穩定度甚佳之半導體光電極材料。
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