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第三十九章 载流子迁移率（第2页）

“那一台呀，是用来测试CELIV和TOF的，”

陈婉清道：“主要是田晴在使用，她的毕业设计就是做这个的。

不过，当初魏老师也把测试方法教给了其他人，我也会操作，只是数据分析方面就不太行了。

两台仪器主要是用来表征电池器件中载流子的输运情况，是比较偏向于理论研究的。

通过建立模型、拟合数据，据说可以得到很多电荷输运动力学的信息。

但我现在只会简单的计算载流子迁移率。

在半导体领域，电子和空穴被称为载流子，它们的迁移率可以理解为它们在器件中移动的速率，通常是越快越好。

这仪器在我学会后就一直没用过，要不是你提醒，我都想不到可以测试一下这个。”

“在测试前，我先给你看个宝贝。”

陈婉清神秘道。

“宝贝？”

许秋疑惑的跟着学姐，她的行进方向是一个储物柜。

陈婉清从储物柜中取出一个黑色的方形纸盒，示意许秋打开。

许秋打开后，发现里面装着两个黑色的拉链盒。

从外观看，不会是眼镜盒吧？

他拉开盒子的拉链。

不出所料，里面装的是眼镜，橙红色的镜片像是特殊材质制成的。

“果然，我就不应该期待什么。”

许秋心想。

“是不是很惊喜，”

陈婉清笑了笑道：“这是护目镜，等下要用到高功率的激光，戴上它就能保护眼睛不被灼伤。”

许秋勉强挤出一个笑容回应。

二人戴好护目镜后，来到仪器旁，陈婉清介绍道：

“这台仪器主要由三部分组成，激光光源、信号发生器、示波器，因为没有电脑，所以需要提前插一个U盘，数据会自动存储在U盘中。

测试方法很简单，先将样品装入样品托，然后将样品托连接信号发生器和示波器，设置好参数后，启动激光、信号发生器，示波器就会显示电流随时间变化的波形。

第一种测试手段，是线性增压载流子瞬态法，也就是CELIV。

原理上是先给器件一个短暂的激光脉冲，有效层吸收激光的光能，在内部产生载流子，然后用一个线性增大的电压，将电子和空穴分别‘扫’至负极和正极，便形成了电流。

这种方法中，波形的电流大小不重要，因为我们关心的是电荷迁移率，所以主要考察电流信号产生峰值的时间。

时间越短，就表明载流子运动的越快，迁移率就越高。

在计算公式中，迁移率与时间的负二次方成正比。

这种方法得到的迁移率无法区分电子和空穴，是它们整体的迁移率。

另外一种是飞行时间法，TOF。

采用这种方法需要制备特别的电池器件，首先有效层要比较厚，通常在300纳米以上为宜，保证载流子在有效层内‘飞行’的时间足够长。

此外，还需要在器件结构中加入电子和空穴的阻挡层，从字面意思上可以理解，阻挡层就是电子和空穴几乎无法通过的材料。

通常可以使用绝缘体作为阻挡层，我们一般用氟化锂，蒸镀5纳米厚度就可以有效的阻挡电子和空穴通过。

原理上和CELIV类似，不过采用的是恒定电压，主要考察电流信号开始衰减时的时间。

因为阻挡层的存在，可以分别测试电子和空穴，两种载流子各自的迁移率。

我们现在没有能够用来测试TOF的器件，所以今天只测试CELIV。”

仪器的参数都是默认设置好的，操作也不难，陈婉清示范过后，许秋将另外的五组体系也测试完毕。