金属氧化物的界面和表面激子及其与吸附分子的相互作用探测

项目名称： 金属氧化物的界面和表面激子及其与吸附分子的相互作用探测

项目编号： No.91421313

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王兵

作者单位： 中国科学技术大学

项目金额： 300万元

中文摘要： 入射光子（或电子）的能量大于金属氧化物半导体带隙时，会将价带电子激发到导带产生的电子-空穴对，由于库仑相互作用电子-空穴对形成的类氢原子的准粒子，即激子。金属氧化物表面或界面的激子对光电/光伏器件，以及对金属氧化物表面的光催化过程有着重要的作用，引起了广发的关注和研究。我们在前期的研究中，观察到电致激发的金属氧化物表面激子对分子微观反应通道的奇特影响。本项研究将利用扫描隧道显微术/扫描隧道谱学（STM/STS）和超快时间分辨光电子能谱技术相结合的方法，研究金属氧化物表面吸附分子和多光子激发的氧化物表面激子的相互作用和寿命极其演化过程，探测光子诱导和电子诱导下激子的产生和扩散，激子对表面分子化学反应通道的影响，以及反应过程中能量传递通道和电荷转移的微观过程和可能的选键反应过程等。探测金属氧化物半导体中的激子效应，对深入研究光电/光伏器件、光催化反应有着重要的科学意义。

中文关键词： 激子；二氧化钛；吸附分子；（光）催化；动力学

英文摘要： When the energy of incident photons (or electrons) is higher than the band gap of a metal-oxide semiconductor, the electrons in the valence band (VB) can be excited to the conduction band (CB) of the metal-oxide semiconductor, producing pairs of electron

英文关键词： exciton；TiO2；adsorbed molecules；（photo）catalytic；dynamics