Electrochemical Semiconductor Analysis By Square Wave Voltammetry
Notice bibliographique
Résumé
Studies in the past 20 years have utilized cyclic voltammetry (CV) for determining various electronic properties (e.g. density of states, electron carrier concentrations, trap state capacitances) of semiconducting titanium oxide films in photoelectrocatalytic systems such as dye-sensitized solar cells [1-4]. Though primarily used for redox sensing, this work presents square wave voltammetry (SWV) as an alternative to determining said properties. As an electrochemical characterization technique, SWV can provide significantly less background current and greater sensitivity than CV [5]. This is beneficial for the accurate measurement and calculation of electronic properties from electrochemical semiconductor current-voltage data. By varying the applied frequency as well as step and/or pulse sizes of the square wave, one can probe electronic processes of various time scales, in contrast to CV which only allows control of the potential scanning rate across the same potential window [5, 6]. This work presents a comparative study of electronic properties as determined by SWV versus CV for various semiconducting electrodes such as silicon, germanium, titanium oxide, and doped diamond films. This technique was also extended to semiconductor heterostructures - such as noble metal-decorated titanium oxide - for observation of intraband gap states and their contribution to the overall electronic properties of the electrode as determined by SWV. [1] Liu, B. et. al., “Intrinsic intermediate gape states of TiO2 materials and their roles in charge carrier kinetics”, J. Photochem. and Photobio. C: Photochem. Rev., 39 (2019) 1-57 [2] Zare, M., Mortezaali, A., and Shafiekhani, A., “Photoelectrochemical determination of shallow and deep trap states of platinum-decorated TiO2 nanotube arrays for photocatalytic applications”, J. Phys. Chem. C, 120 (2016) 9017-9027 [3] Fabregat-Santiago, F. et al., “High carrier density and capacitance in TiO2 nanotube arrays induced by electrochemical doping”, J. Am. Chem. Soc., 130 (2008), 11312-11316 [4] Abayev, I. et al., “Properties of the electronic density of states in TiO2 nanoparticles surrounded with aqueous electrolyte”, J. Solid State Electrochem, 11 (2007) 647-653 [5] Mirceski, V. et al., ”Square-wave voltammetry: A review on the recent progress”, Electroanalysis, 25 (2013) 2411-2422 [6] Bard, A. J. and Faulkner, L. R., Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, 2nd ed. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc., 2001.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,006 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».