CHẾ TẠO ĐIỆN CỰC QUANG BISMUTH OXYIODIDE (BiOI) BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT DUNG MÔI ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC QUANG ĐIỆN HÓA

Nguyễn Ngọc Khoa Trường và CS. Tập 134, Số 2A, 2025 104 Hình 7. Phổ UV-Vis của các điện cực BiOI/FTO ở các nồng độ tiền chất khác nhau Bảng 2. Giá trị Eg của BiOI/FTO Nồng độ 10 mM 20 mM 30 mM 40 mM Eg (eV) 2,03 1,92 1,90 1,90 Các giá trị khe năng lượng lớn hơn giá trị của vật liệu khối (cỡ 1,8 eV) có thể do hiệu ứng kích thước của vật liệu nano. Bên cạnh đó có sự giảm nhẹ giá trị khe năng lượng khi nồng độ tiền chất tăng lên. Điều này có thể được giải thích khi nồng độ tăng độ dày mỗi tấm và mật độ các bông của BiOI tăng lên [11]. Điều này dẫn đến tăng cường hoạt tính quang học do có nhiều photon hơn được giữ lại và phản chiếu trong những bông hoa. Giá trị thế dải phẳng (Vfb) là điện thế mà tại đó không làm mức năng lượng của bán dẫn bị uốn cong tại điểm nối giữa chất bán dẫn - chất điện phân hoặc tiếp giáp p-n. Điều này xảy ra khi mức Fermi của chất điện phân phải bằng mức Fermi của chất bán dẫn.Thế dải phẳng của điện cực quang bán dẫn tương ứng với mức Fermi của nó. Phương trình Mott-Schottky có thể được viết dưới dạng [12]: app fb 2 2 o D 1 2 kT V V C q N A q   = − −      trong đó C là điện dung ở lớp điện tích không gian, ε là hằng số điện môi, ε0 là hằng số điện môi trong chân không, A là diện tích bề mặt điện cực, q là điện tích nguyên tố, ND là nồng độ hạt tải điện (trong trường hợp bán dẫn n là nồng độ điện tử), Vapp là điện thế mạch ngoài áp vào PEC, Vfb là thế dải phẳng, kB là hằng số Boltzmann, và T là nhiệt độ (27°C). Giao điểm đoạn tuyến tính của đồ thị Mott-Schottky với trục hoành cho ta giá trị thế dải phẳng và độ dốc của đồ thị được sử

dụng để xác định mật độ cho hạt tải.