Скачок потенциала в полупроводнике

ЭЛЕКТРОХИМИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ, изучает строение границы раздела полупроводник электролит и ( жз.-хнм. процессы на этой границе. Особенности этих процессов обусловлены наличием двух видов подвижных носителей заряда — электронов зоны проводимости и положительно заряж. дырок валентной зоны. Электроны и дырки участвуют в электродных процессах независимо друг от друга. Объемная конц. носителей заряда в полупроводниках мала по сравнению с металлами (менее 10 см ), поэтому полупроводниковая обкладка двойного электрич. слоя диффузна, значит, часть межфазного скачка потенциала локализована в полупроводнике. Токи обмена в электродных процессах малы, электродные р-ции обычно необратимы в р-циях возможно участие связанных состояний электронов н дырок (экситонов). Для электрохим. кинетики существенны диффуз. ограничения, связанные с доставкой электронов или дырок к границе раздела электрод электро-лит. Для полупроводниковых электродов характерна высокая фоточувствительность, причем поглощенный свет ускоряет преим. анодную р-цию на электронном полупроводнике и катодную — на дырочном. Генерация неравновесных электронов и дырок, возможная при электрохим. р-циях, может привести к хемилюминесценции. [c.706]

Переход энергии химической реакции в энергию электрического тока и обратно происходит в электрохимических системах, состоящих из электролитов и электродов. Электрод — система, состоящая из двух фаз, одна из которых является электролитом, а др5 гая — металлом или полупроводником. Между, компонентами фаз происходит реакция (электродный процесс), сопровождающаяся переходом электрических зарядов из одной фазы в другую и возникновением скачка потенциала на границе их раздела. [c.454]

Распределение потенциала на границе полупроводник — раствор приведено на рис. 79. Общий скачок потенциала на этой границе (без учета двух измененных поверхностных потенциалов х" и складывается из падения потенциала в полупроводнике (г( 5), в плотном слое Гельмгольца и в диффузном [c.140]

В полупроводниках валентная зона и зона проводимости не перекрываются и между ними существует запрещенная зона шириной порядка 1 эВ. Кроме того, заряд полупроводниковой фазы сосредоточен не на поверхности, как у металлов, а распределен в некотором поверхностном слое. В результате этого в полупроводниковой фазе возникает скачок потенциала (< ) (см. рис. 79), приводящий к искривлению энергетических зон вблизи поверхности электрода. Таким образом, в отличие от модели металла-ящика (см. рис. 153) для полупроводникового электрода энергетические уровни можно представить схемой, приведенной на рис. 161. [c.292]

Отличие границы металл—полупроводник от границы металл— металл заключается в том, что этот слой распространяется в полупроводнике на значительную глубину (10 —10 см). Это объясняется малой концентрацией зарядов. Обычно значение контактного потенциала (а следовательно, и скачка потенциала) составляет величину порядка 1В. Примем, что двойной слой представляет собой плоский конденсатор. Тогда между зарядом (д), скачком потенциала (ф) и расстоянием между обкладками (х) должно соблюдаться соотношение [c.520]

Концентрация свободных электронов в полупроводнике, как указывалось, в миллионы раз меньше. В 1 см окажется примерно 10 электронов, что недостаточно для обеспечения скачка потенциала. [c.520]

Скачки потенциала на границах раздела фаз в электрохимической системе. Взаимные превращения электрической и химической форм энергии происходят в электрохимических системах. Электрохимические системы представляют собой электрические цепи из проводников первого рода (металлы, полупроводники) и второго рода (растворы и расплавы электролитов). В состав электрохимической системы входят электроды. В простейшем случае электрод состоит из металла, находящегося в контакте с раствором электролита. [c.280]

Термодинамическое выражение для электродного скачка потенциала. В электрохимии электродом называют как электрохимическую систему, включающую металл и раствор электролита, так и собственно металл (или полупроводник). С точки зрения электродной реакции электрод — это система металл—раствор электролита, в которой происходит или непосредственный обмен заряженными частицами, или обмен через ряд промежуточных фаз скорость обмена может быть самой различной (О 0 схэ). [c.285]

Отличие границы металл—полупроводник от границы металл — металл заключается в том, что этот случай распространяется в полупроводнике на значительную глубину (10 —Ю см). Это объясняется малой концентрацией зарядов. Обычно значение контактного потенциала (а следовательно, и скачка потенциала) составляет величину порядка 1 В. Примем, что двойной слой представляет со- [c.657]

Другим эффектом, обусловленным загибом зон, является изменение работы выхода. На рис. 11 работа выхода обозначена через ф. Это, по определению, есть расстояние от уровня Ферми до уровня, соответствующего значению потенциала в пространстве вне кристалла. Изменение работы выхода Дф равно скачку потенциала между поверхностью-. и объемом полупроводника. Мы имеем [c.73]

С другой стороны, влияние поверхностных состояний на распределение поля двойного слоя в полупроводнике качественно аналогично влиянию специфически адсорбированных ионов на распределение потенциала в ионном двойном слое. В обоих случаях происходит уменьшение скачка потенциала г)) или г Зо — за счет роста скачка потенциала в слое Гельмгольца. По аналогии со стронием границы металл — раствор, когда д=—и г1зо=0, возможны такие поверхностные состояния, при которых падение потенциала в объеме полупроводника обращается в нуль г]35=0. Поведение такого полупроводника с точки зрения двойного электрического слоя приближается к поведению метал--лического электрода. [c.142]

ЭЛЕКТРОХЙМИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ, изучает физ.-хим. процессы на фанице раздела полупроводник -электролит. Особенности электрохим. поведения полупроводников обуопоЕлены, во-первых, низкой концентрацией подвижных зарадов - носителей тока, во-вторых, наличием двух вццов носителей тока - электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне. Из-за низкой концентрации носителей тока (напр., в чистом Ge это величина порадка 10 см , тогда как в металлах концентрация свободных электронов порадка 1(Я см" ) полупроводниковая обкладка двойного электрического слоя диффузна, подобно диффузной части двойного электрич. слоя в случае металлич. электрода, погруженного в разб. р-р электролита. Вследствие этого значит, часть межфазного скачка потенциала локализована в полупроводнике, а дифференц. емкость полупроводникового электрода по порядку величины ниже, чем металлич. электрода Напр., емкость электрода из Ge составляет неск. сотых мкФ/см , емкость металлич. электродов - десятки мкФ/см . [c.467]

В зависимости Кр от р проявляется влияние распределения потенциала на границе раздела алмаз/раствор электролита на кинетику реакций на полупроводниковом алмазном электроде. На идеальном полупроводниковом электроде скачок потенциала в слое Гельмгольца мал по сравнению со скачком потенциала в области пространственного заряда [6[, а храницы энергетических зон и (рис. 32) как бы закреплены на поверхности полупроводника независимо от уровня легирования, следовательно, от концентрации свободных носителей в полупроводнике (последняя обратно пропорциональна удельному сопротивлению алмаза, если считать, что подвижность основных носителей не зависит от уровня легирования, что, конечно, является упрощением, см. раздел 3.2.). Закрепление же границ зон на поверхности означает, что концентрация свободных носителей на поверхности не зависит от уровня легирования. [c.57]

Итак, мы видим, что умеренно легированные алмазные электроды ведут себя почти идеально в растворах индифферентного электролита, давая линейные графики Мотга— Шоттки, показывая ожидаемые фотоэлектрохимические свойства (см. ниже, глава 9) и т. д., что указывает на закрепление границ энергетических зон на поверхности полупроводника. В то же время в растворах окислительно-восстановительных систем границы энергетических зон на поверхности как бы открепляются , и алмаз демонстрирует электродное поведение, характерное для плохого металла. Это явление еще не на-щло адекватного объяснения, но оно наблюдается на многочисленных полупроводниковых электродах (из германия, кремния, арсенида галлия и др.) [124, 179]. По всей вероятности, изменение степени окисленности поверхности электрода под влиянием растворенного вещества меняет скачок потенциала в слое Гельмгольца, что в терминах электрохимии полупроводников трактуется, как открепление границ энергетических зон на поверхности. [c.58]

Через границу раздела элеьстроны диффундируют из и-области в /7-область, а дырки — из /7-области в и-об-ласть. Ионизированные атомы акцепторов и доноров закреплены в решетке и двигаться не могут. Диффузия дырок и электронов в момент возникновения контакта между р- и -полупроводниками обусловливает ток, который прекращается после установления равновесия в результате появления на переходе скачка потенциала вследствие объемного заряда в области контакта. Скачок потенциала может достичь нескольких десятых долей вольта, но не может превысшъ ширину запрещенной зоны. [c.86]

Смотреть страницы где упоминается термин Скачок потенциала в полупроводнике: [c.140] [c.149] [c.140] [c.140] [c.275] [c.140] [c.293] [c.294] [c.296] [c.148] [c.140] [c.293] [c.294] [c.296] [c.140] [c.293] [c.294] [c.296] [c.55] [c.706] [c.17] [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология