如何用紫外可见光光谱法计算氧化锌奈米粒子的能隙？

氧化锌 (ZnO) 与常见的半导体触媒材料，二氧化钛 (TiO₂) ，同样具有无毒性、低成本、取得容易的优点。在探讨材料特性对于光催化效率的影响，可以经过能阶的量测，预测光触媒材料的光催化效果，在太阳能电池产业，常见相关的研究。

为了计算能隙，必须找出薄膜厚度与吸收系数。利用紫外/可见光谱仪，得到穿透与反射的光谱资料。最后根据这些画出Tauc 图 (Tauc Plot)，并藉以计算能隙的精准值。

样品前处理

首先，使用溶胶-凝胶法，以浸涂和旋涂技术，获得氧化锌 (ZnO) 薄膜。利用这个方法，将醋酸锌二水合物、乙醇胺、异丙醇、纯水，等原料，在室温下，提取 ZnO 置于玻璃基板上。接着将薄膜在225°C的温度下，预热15分钟。

紫外/可见光谱仪

执行薄膜的量测时，可以利用具备 190nm - 850nm 波长范围的紫外/可见光分光光度计。以浸涂法处理的样品，有不错的穿透率。在可见光波长范围，大约是 92%。若是使用萤光光谱仪的光谱上，在波长380nm 及 430nm 处，可以观测到两个宽带。

能隙计算

最后，直接与间接的容许跃迁能隙，可以在 Tauc Plot上计算出来，分别为 3.2eV 与 3.0eV。

直接容许跃迁能隙

间接容许跃迁能隙

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