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《华北电力大学》 2014年
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双层结构钝化膜的光电流响应分析

赵园婷  
【摘要】:不锈钢广泛用于人们的生产、生活当中,它的腐蚀的发生与其表面钝化膜的结构、组成密切相关。本文对奥氏体不锈钢304L和316L分别在450℃高温空气中和0.5mol/L H2SO4中钝化后生成的氧化膜进行了各项电化学测试,分析了双层结构钝化膜的组成及其半导体性质。在极化曲线测试中我们研究了各个试样的自腐蚀电位、自腐蚀电流及钝化区。通过Mott-Schottky曲线测试,得到了平带电位,分析了钝化膜半导体类型随外加电压的变化,并根据Mott-Schottky方程计算了载流子浓度。我们的光电流响应分析包括采用和不采用锁相放大器两种。在采用锁相放大器进行的光电流响应测试中,我们发现各个试样的光电流都随外加偏压的降低而减小,在450℃高温空气中生成氧化膜的光电流谱有一个峰,而在0.5mol/L H2SO4中钝化后生成氧化膜的光电流谱有两个峰。在(Iphhυ/I0)1/2与光子能量的关系图中我们发现各个试样都有三个禁带宽度Eg1(1.7-2.0eV)、Eg2(2.7-2.9eV)、Eg3(4.2eV)分别对应于α-Fe2O3、Cr2O3和FexNi1-xCr2O4。说明钝化膜内层为Cr2O3,外层为α-Fe2O3和FexNi1-xCr2O4。不采用锁相放大器进行的光电流测试得到暂态光电流、稳态光电流和光电流响应峰效应。暂态的(Iphhυ/I0)1/2-光子能量谱图和光电流响应峰效应-光子能量谱图得到两个禁带宽度:Eg1(2.0eV)、Eg2(2.9-3.0eV)。稳态(Iphhυ/I0)1/2-光子能量谱图得到两个禁带宽度:Eg1(1.9-2.0eV)、Eg2(3.6eV)。
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TG174.4

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