(完整)Mott–Schottky(莫特-肖特基)专题

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【专题】Mott-Schottky测试及数据处理

作者： jjfyj 收录日期: 2010-12—05 发布日期： 2010—11-28

发现很多虫友对Mott—schottky技术提问的很多，但基本上没有明确的答复.我对此技术了解得也很少，本质上来说,Mott—schottky属于固体物理学的知识。由于本人才疏学浅，接触它也仅仅几天的时间，因此无法对Mott—schottky曲线的分析以及更加高深的部分进行解答，万望谅解。今就如何在上海辰华CHI660B电化学工作站测试Mott—schottky曲线，以及如何进行数据处理,说一下自己的经验。不当之处祈盼大牛指正，大家共同学习提高。

作者：jjfyj

佳能s45

1、Mott—schottky测试

测试技术采用Impedance—Potential，如图所示:

接着设置参数:

我的理解是,Mott—schottky属于固定频率测试阻抗随电位的变化关系.

yaya2566虫友(http：///bbs/viewthread。php?tid=2606750）

liaofan33 虫友（http：///bbs/viewthread。php?tid=2345087）

均问到参数的设置问题.从第二张图上我们可以看到,需要设置的参数分别有初始电位，终止电位,电位增幅，幅值(对应于文献中的交流扰动信号/正弦波交流电信号）,频率等等。

首先,需要自己拟定合适的电位区间，大家可以去查自己领域的文献.电位增幅，我选择的是很低的，觉得这样测定出来的数据更加准确,就像极化曲线或CV中扫速越小，曲线越精确一样，不知这样理解是否正确，留待大牛斧正.幅值，我觉得与EIS是一样的，一般选择5mV或10mV，由于Mott-schottky一般是来研究半导体型的钝化膜，10mV为宜。频率的选择，我们可以选择不同的频率做一系列曲线，如果测试频率的增加使各曲线电容值减小，表明电容对频率的依赖，Mott-schottky 曲线随频率变化发生弥散现象(可参考张云莲,史美伦，陈志源的《钢筋钝化膜半导体性能的Mott_Schottky研究》和孔德生，李亮的《电容测量研究铬表面氧化膜的半导体性能》）

至于直流电偏移一项，CHI660B给出的说明是:

When dc current is high and ac current is low, the sensitivity can not be increased because dc current will overflow. This problem is more serious when the frequency is relatively low。 By applying dc current bias, it allows higher ac signal amplification。 A 16-bit DAC is used for this purpose. If dc current is not expected to be large and the frequency is high, one may not want to bias dc current.

大家可以自行判断.

最后一项是灵敏度，说明书给出的解释是The sensitivity scale setting is automatic by default。 During the experiment, the system tests the current size and determines the proper sensitivity scale。 It usually works well. The sensitivity scale setting can also be manually overridden. In certain

cases， it may provide better results.因此我保留的是默认值。

中间几项也采用默认数值。

作者：jjfyj

二、Mott—schottky曲线的显示

试验完成后,显示的图形为LogZ—E图,我们可以另起改为Mott—schottky曲线形式显示。

Graphics-Graph option

在Data下拉菜单中可以看到有两个Mott-schottky曲线可供选择

区别在于电容的不同，一个Cs一个是Cp.

下标s为series串联；p为parallel并联

jruij 虫友（emuch。net/bbs/viewthread。php？tid=701502)的解释我认为是合理的。

作者:jjfyj

三、数据处理

ldy1985虫友(［url]http：///bbs/viewthread。php？tid=2185899）和llaa虫友(/bbs/viewthread。php？tid=1753161)等问到了一个关键性的问题：convert之后的txt文本打开来，依然只有potential，Zr，Zi，Z和phase数据，并没有C的出现。只能在graph[/url］ option中转换看到。

其实，这就需要进行简单的计算了，当然不必用手工计算，我们可以在origin里自拟公式加以解决。

1、首先，将convert好的txt打开

删除header信息：

2、在Origin中导入数据

选取import single ascii

3、删除数据以上的各行

假如忽略此步骤，再添加新列进行计算时，会提示1600错误

4、新增两列，分别是C和1/C^2

C列set volume values公式为：

1/C^2列计算公式为：

[ Last edited by jjfyj on 2010—12—5 at 09：17 ]

作者:jjfyj

5、作图

以E为X轴，1/C^2为Y轴作图

axara>新时代工人的力量即得到Mott-schottky曲线：

作者：jjfyj

黑障区>爱因斯坦和小女孩教学设计四、判断半导体类型

在Mott—schottky曲线中到直线部分，可以进行分析

Mott-schottky直线的斜率小于零，说明表面氧化膜具有p 型半导体特性，否则为n型

当然，通过直线部分测出斜率数值外，还可以外推其截距，都可以带入Mott-schottky公式中进行进一步的处理,此处不再赘述。

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