雙層結(jié)構(gòu)鈍化膜的光電流響應(yīng)分析.pdf

1、不銹鋼廣泛用于人們的生產(chǎn)、生活當(dāng)中,它的腐蝕的發(fā)生與其表面鈍化膜的結(jié)構(gòu)、組成密切相關(guān)。本文對(duì)奧氏體不銹鋼304L和316L分別在450℃高溫空氣中和0.5mol/L H2SO4中鈍化后生成的氧化膜進(jìn)行了各項(xiàng)電化學(xué)測(cè)試,分析了雙層結(jié)構(gòu)鈍化膜的組成及其半導(dǎo)體性質(zhì)。在極化曲線測(cè)試中我們研究了各個(gè)試樣的自腐蝕電位、自腐蝕電流及鈍化區(qū)。通過(guò)Mott-Schottky曲線測(cè)試,得到了平帶電位,分析了鈍化膜半導(dǎo)體類型隨外加電壓的變化,并根據(jù) Mott

2、-Schottky方程計(jì)算了載流子濃度。我們的光電流響應(yīng)分析包括采用和不采用鎖相放大器兩種。在采用鎖相放大器進(jìn)行的光電流響應(yīng)測(cè)試中,我們發(fā)現(xiàn)各個(gè)試樣的光電流都隨外加偏壓的降低而減小,在450℃高溫空氣中生成氧化膜的光電流譜有一個(gè)峰,而在0.5mol/L H2SO4中鈍化后生成氧化膜的光電流譜有兩個(gè)峰。在(Iphhυ/I0)1/2與光子能量的關(guān)系圖中我們發(fā)現(xiàn)各個(gè)試樣都有三個(gè)禁帶寬度Eg1(1.7-2.0 eV)、Eg2(2.7-2.9 e

3、V)、Eg3(4.2 eV)分別對(duì)應(yīng)于α-Fe2O3、Cr2O3和FexNi1-xCr2O4。說(shuō)明鈍化膜內(nèi)層為Cr2O3,外層為α-Fe2O3和FexNi1-xCr2O4。不采用鎖相放大器進(jìn)行的光電流測(cè)試得到暫態(tài)光電流、穩(wěn)態(tài)光電流和光電流響應(yīng)峰效應(yīng)。暫態(tài)的(Iphhυ/I0)1/2-光子能量譜圖和光電流響應(yīng)峰效應(yīng)-光子能量譜圖得到兩個(gè)禁帶寬度:Eg1(2.0 eV)、Eg2(2.9-3.0 eV)。穩(wěn)態(tài)(Iphhυ/I0)1/2-光子能