早在1839年Becquerel 就發現了半導體電極在太陽光的照射下會產生光電流,很可惜 一直到廿世紀中葉以后,才有許多人繼續投入這方面的研究。Fujishima 和Honda 在 1972的報告中指出,利用半導性的二氧化鈦電極,可以在光的照射下把水分解成氫及 氧;這個震撼性的報告吸引許多科學家投入研究的行列,但時至今日其應用仍受到限 制。這其中牽涉到許多問題,尤其是效率及穩定性無法同時提升,則為最主要的症結 所在,二氧化鈦雖有極佳的穩定性但效率極低。本篇論文主要是探討摻雜氧化鈮之半 導性二氧化鈦電極的光電化學特性,并嘗試利用硫來取代部分氧以降低其能隙(ener- gy gap)。 從二氧化鈦的極化曲盄,可清楚地看到動態掃描速率對極化行為的影響。當掃描速率 愈大時,其腐蝕電位會往負的方向移動,且其飽和電流值有增大之趨勢。當二氧化鈦 電極照光之后,可明顯地觀察到光電流之增加,且摻雜濃度對光電流有相當之影響, 當摻雜濃度愈高時,光電流反而下降。一般相信,此乃能隙又變大之故;因此摻雜濃 度不能太高,也不能太低。 二氧化鈦與硫在1000℃反應之后,外觀顏色有明顯之改變,且電陰降低甚多,但并沒 有觀察到任何明顯的光電流增益。本研究亦嘗試直接用二氧化鈦及二硫化鈦混合后燒 結,但試片強度不佳,燒結條件仍有待進一步改進。
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