
【化】 electrochemistry of semiconductors
半导体电化学(Semiconductor Electrochemistry)是研究半导体材料与电解质界面电荷转移过程的交叉学科,其核心内容包含半导体能带结构、电极反应动力学及光电化学效应等。根据《牛津材料科学词典》(Oxford Dictionary of Materials Science),该领域关注半导体在电解液中的电子传递机制,而《中国大百科全书·电子工程卷》定义其为"半导体表面与溶液界面发生的氧化还原反应及其能量转换规律"。
主要研究方向包含:
该学科在新能源器件开发(如钙钛矿太阳能电池)、传感器制造(基于ZnO的pH传感器)和微纳加工技术领域有重要应用。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将半导体电化学列为现代电化学三大分支之一,相关标准见ISO 18115:2022表面分析术语规范。
半导体电化学是电化学的一个分支领域,主要研究半导体材料在电解质溶液中的电化学行为及其能量转换机制。以下是综合多来源的详细解释:
半导体电化学聚焦于半导体电极与电解液界面的电荷转移过程,研究电能与化学能的相互转换。与金属电极不同,半导体具有电子和空穴两种载流子,导电性介于金属和绝缘体之间,且载流子浓度可通过掺杂调节。
该领域起源于1839年A.-E.贝可勒尔发现的半导体-电解质界面光电效应。随着半导体技术的进步,现已成为能源存储、环境治理等领域的交叉学科基础。
包括光电催化水分解、太阳能电池、腐蚀防护及传感器开发等。例如,通过调控半导体电极的能带结构,可优化能源转换效率。
如需更深入的技术细节,可参考、3、5中的权威定义与机制分析。
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