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强度调制光电流和光电压光谱系统

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强度调制光电流和光电压光谱系统 强度调制光电流和光电压光谱系统

强度调制光电流和光电压光谱系统

    评估载波运输时间、符合率和其他时间尺度,
    强度调制光电流/光电压光谱。

描述

强度调制光电流和光电压光谱系统允许进行与静态光电压/光电流测量互补的样品检查。单色 LED 在宽频率范围内具有正弦波形的调制光
强度,能够研究许多动力学量:扩散参数、样品的时间尺度:载流子传输时间、复合速率等。如果光电化学样品浸入电解质中,样品可以
从两侧照射:通过电解液,以研究电解质-样品表面界面,或通过后光学窗口进行衬底-样品界面检查。将样品设置放置在样品室中,以屏
蔽环境光和外部电磁场。


仪器测量的数量:

  • 少数载体寿命(重组时间),

  • 载流子通过样品的运输时间,

  • 通过接口的电荷传输速率,

  • 扩散常数 /

  • 给定样品厚度的扩散长度,

  • 给定扩散长度的样品厚度,

  • 其他动力学量。


IMPS/IMVS 模块

该仪器包括:


强度调制光电流和光电压光谱系统2.png

  • LED 转换器光源 /

  • 用于光电流和开路电位 (OCP) 测量的电化学工作站,

  • 电化学屏蔽箱,用于屏蔽外部电磁场和环境光,

  • 带有 Pt 和 Ag/AgCl 电极的电化学比色皿。


规格

LED 转换器

  • 10 个 LED 插槽,

  • 默认 LED 设置:365 nm、385 nm、405 nm、450 nm、520 nm、590 nm、630 nm、740 nm、840 nm、白色 (3000 K)、

  • 提供定制 LED 选择,

  • LED 的典型功率:3W,

  • 光强度调制:方波、锯齿波或正弦波,具有可调节的振幅和偏置光强度,

  • 光调制频率范围:1 μHz ÷ 10 kHz,

控制器

  • 最大采样率:1 kSample/s,

  • 与 PC 连接:通过 USB 2.0,

恒电位仪

  • 偏置电位范围:-5 V ÷ 5 V,

  • 电流范围:10 nA、100 nA、1 μA、10 μA、100 μA、1 mA、10 mA、

  • 电流分辨率:从 1 pA 到 100 nA(取决于范围),

电化学比色皿

  • 适用于透明和不透明样品,

  • 电解液用 PTFE 容器,

  • 参比电极:Ag/AgCl,

  • 对电极:Pt.



电化学屏蔽箱内部

强度调制光电流和光电压光谱系统3.png

测量结果

下图所示的测量结果是针对 KNO3 电解液中 ITO 箔上的纳米晶锐钛矿获得的。


强度调制光电流和光电压光谱系统4.png

光电流光谱。

提示:与使用 IUPAC(逆符号)约定的恒电位测量(世界上所有恒电位仪采用)相比,当前假设的符号约定是正常的。


3D 奈奎斯特 (Argand) 图显示了光电流的实部和虚部与光调制频率的函数关系。


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高次谐波的振幅。

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