[科学技术]我国半导体抗光腐蚀研究取得新进展

科技日报9月25日电(记者张景阳通讯员胡红波)记者25日从内蒙古大学获悉，该大学王磊研究员领导的研究团队在半导体抗光腐蚀研究方面取得了新进展，获得了国家自然科学基金等多个项目的认可和支持。国际顶级化学期刊《德国应用化学》最近发表了“具有钝化层的bivo4 _ 4的抗光腐蚀研究”的相关成果。

王磊研究员介绍，氢能这种新型清洁能源是新能源的研究热点，光解制氢是获得氢能的主要技术之一，而太阳能制氢的转化效率是光解的主要性能指标，半导体的低光吸收和高载流子复合率是影响转化效率的主要因素。因此，如何有效地提高光电转换效率是光电催化领域最重要的任务。

Bivo4半导体因其2.4 ev的合适带隙宽度、良好的光吸收性能和低电位水氧化的合适导带位置，已成为太阳能光电催化制氢领域的重要材料之一。然而，bivo4材料的表面相和体相的结合严重影响了光生电荷转移，使其有限的pec性能低于理论值；同时，它还影响光腐蚀，使其不适合水的长期光解。表面助催化剂通常用于提高半导体电荷分离效率、抑制电荷复合和加速表面反应动力学。

研究小组通过改进材料制备工艺和恒电位极化测试方法，有效提高了bivo4的活性和稳定性。在1.23 vrhe的电压下，无催化剂改性的Bivo4获得了4.60ma·cm-的光电流。

研究小组发现，半导体在间歇测试下可以达到100小时的稳定性，表现出超强的“自愈”特性。电化学测试表明，钝化层和半导体表面界面产生的氧空位辅助有效地降低了半导体电子与空空穴的复合，改善了地表水氧化动力学，进一步抑制了光腐蚀。