Фотопотенциал

Освещение алмазного электрода при разомкнутой цепи сдвигает его стационарный потенциал в сторону положительных значений, как и следовало ожидать для полупроводника р-типа [6] (в следующем разделе будет показано, как можно использовать фотопотенциал разомкнутой цепи для определения потенциала плоских зон). В то же время, наряду [c.79]

Явление возникновения фотопотенциала при облучении электрохимических систем хорошо известно [ 421-424], ему посвящен обзор [424]. Этот эффект особенно велик в растворах красителей, где он связан с образованием промежуточных продуктов под действием [ 423] фотоэффекта. Аналогичные эффекты обнаружены для ацетофенона [421] в различных растворителях. В последнем случае потенциал за 3-4 мин достигает 200 В, но после прекращения облучения быстро падает. [c.543]

Когда на платиновые электроды, погруженные в раствор электролита, наносились твердые слои хлорофилла, феофитина или фталоцианина магния, можно было наблюдать, как сообщают Евстигнеев и Теренин [27], появление фотопотенциала. [c.695]

Гипотеза полупроводникового механизма подтверждается фактом возникновения фотопотенциала при освещении слоев хлорофилла на платиновом электроде, погруженном в раствор электролита [29]. Фотопотенциал на электроде-носителе слоя появлялся в результате переноса носителей заряда от границы раздела электролит— слой через слой пигмента к электроду. Методами измерения диффузионной фотоэлектродвижущей силы (фотоэдс) и фотопроводимости было непосредственно доказано рождение носителей заряда и их миграция в слоях хлорофилла и его аналогов. [c.22]

Фф — фотопотенциал Ф (х) — функция источника соль ватированных электроно) г ) — волновая функция элект рона [c.8]

В фотоэмиссионных экспериментах измеряется фотопотенциал или фототок в электрохимической ячейке, одним из электродов которой является исследуемый фотокатод как функция нотенциала, длины волны и интенсивности падающего света, концентрации акцепторов и т. п. [c.18]

Переход от фотопотенциала фф к фототоку / (или, аналогично, к величине эмиттированного заряда) не встречает трудностей, если известна величина импеданса электрода / = (pф/Z. Для идеально поляризуемого электрода импеданс определяется величиной дифференциальной емкости (поскольку фотопотенциал остается малым по сравнению с кТ е, можно оперировать именно дифференциальной величиной емкости). Последняя обычно измеряется в том же опыте, что и фотопотенциал, и с использованием той же аппаратуры, но возмущение системы производится не светом, а с помощью соответствующего генератора напряжения (см. ниже). [c.22]

Трудности, однако, возникают, если емкость является функцией частоты (или, что то же, времени), как это обычно имеет место на электродах из твердых металлов, при адсорбции органических веществ и в ряде других случаев. Для уменьшения ошибки, связанной с частотной дисперсией емкости, необходимо, чтобы спектры обоих пробных сигналов — светового при измерении фотопотенциала и электрического при измерении емкости — совпадали, что не очень легко осуществить экспериментально. [c.22]

В установках с импульсными лампами и лазерами модуляция интенсивности света осуществляется самим источником света. Для измерения сигнала с ячейки (обычно это — фотопотенциал, а не фототок) используются широкополосные усилители [50]. [c.25]

В работе [159] для оценки указанной константы скорости использовалось импульсное освещение электрода с продолжительностью импульса несколько микросекунд и измерялось изменение фотопотенциала (который пропорционален интегралу от фототока). С этой целью сравнивались изменения фотопотенциала фф за некоторое фиксированное время в отсутствие акцепторов электронов с соответствующим фотопотенциалом фф2 для раствора, насыщенного закисью азота, при временах много больше t. Для этих потенциалов справедливо соотношение [c.94]

Рис. 7.6. Временная зависимость фотопотенциала [159]

Если бы, наоборот, от потенциала зависела только скорость ионизации, то при импульсном освещении фотопотенциал медленно снижался бы после окончания вспышки света. [c.125]

Рис. 7.8. Временная зависимость фотопотенциала в растворе нитрата [159]

Значительно более низкое значение к == 10 сек ) приводится в [190] на основании измерения интеграла от тока фотоэмиссии при импульсном освещении электрода. Сравнительно медленный рост этой величины во времени в присутствии N03 авторы связывают с восстановлением на электроде радикалов ОН, образующихся при распаде N0 Константа скорости вычислялась по кинетике роста фотопотенциала. В работе [159] тем же методом для к было найдено 10 сек . Это значение несколько меняется с температурой (рис. 7.8). [c.128]

Кроме того, остается неясным, не оказывает ли влияния на результаты подобных измерений возникновение термо-э.д.с., которая в гальванических цепях имеет тот же порядок [239], что и измеряемый фотопотенциал разогрева. [c.153]

Для изучения строения границы раздела германий— электролит Ю. В. Плесков и В. А. Тягай использовали методы измерения скорости поверхностей рекомбинации и фотопотенциала (мгновенного изменения потенциала при импульсном освещении). Скорость поверхностной рекомбинации 5 принимает максимальное значение при равенстве концентраций дырок и электронов на поверхности полупроводника. Это соответствует случаю, когда поверхностный потенциал [c.21]

Авторы получили в 1 н. МаОН максимум поверхностной рекомбинации (минимум эффективного временн жизни) при потенциале —0,63 в, который практически не зависит от типа проводимости германия и его удельного сопротивления. В противоположность это> у значение потенциала, при котором фотопотенциал равен нулю, сильно зависело от электрофизических параметров германия и смещалось в более положительную сторону при уменьшении концентрации свободных электронов в германии. На основании своих опытов Ю. В. Плесков и В. А. Тягай считают, что потенциал плоских зон германия с собственной проводимостью з [c.21]

Наблюдаемые явления безусловно обязаны первичным фотоэлектрическим процессам. При данном методе были исключены контакты слоя с электродами и недостатки обычного метода измерения фотопроводимости были уменьшены. В пределах применяемых интенсивностей (10 —10 вт-см ) измеряемый на выходе фотопотенциал был пропорционален интенсивности падающего света. [c.206]

На всех рисунках ординаты представляют относительные значения фотопотенциала конденсатора, пересчитанные на равную энергию. [c.223]

В 1951 г. Евстигнеев и Теренин [1 ] установили возникновение фотопотенциала (около 100 мв) при освещении компактных пленок хлорофилла и феофитина, нанесенных на платиновый или угольный электрод, погруженный в раствор электролита. Было показано, что фотопотенциал обязан окислительно-восстановительному процессу на границе раздела слоя пигмента и раствора электролита. Основное значение для образования и знака фотопотенциала имели растворенные в электролите молекулы кислорода, хинона, гидрохинона или ионы с окислительно-восстановительной функцией. Величина pH среды была также существенной для знака эффекта. Заряжение электрода — носителя пленки тем или иным знаком происходило, очевидно, в результате переноса электронов или положительных дырок от границы раздела через толщину пленки к несущему электроду, т. е. в результате полупроводниковых свойств хлорофилла и феофитина. [c.274]

Аналогичная картина наблюдается для контактного фотопотенциала того же красителя. Изменение потенциала зеркальных слоев как па воздухе, так и в вакууме в сторону положительного заряжения поверхности свидетельствует о возникновении электронов и диффузии их вглубь под освещением. В вакууме изменение контактного потенциала при освещении больше, чем в присутствии воздуха. После впуска паров этанола знак контактного фотопотенциала изменяется на обратный. [c.299]

Установка, которую он применял [14, 16], давала надежные результаты изменения контактной разности потенциалов А (КРП) с точностью до 0.05 мв. Было сделано заключение, что знак фотопотенциала А (КРП)св зависит от диффузии преобладающих фотоносителей от поверхности в глубь пленки красителя. Таким образом, изменение контактного потенциала при освещении по сравнению с темповым в сторону положитель ных значений служило признаком того, что происходит диффузия подвижных отрицательных зарядов вглубь обратное изменение было приписано подвижным положительным зарядам, освобожденным светом. Этот критерий был проверен и подтвержден на многих фотополупроводниках, для которых знак носителей заряда известен (ZnO, ТП, dS). Для всех красителей и пигментов, изученных этим методом, знак носителей заряда согласуется со знаками, полученными методом переменной фотоэдс. [c.338]

Возникновение фотопотенциала на освещенном электроде, несущем пленку пигмента и помещенном в раствор электролита, имеет непосредственное отношение к фотохимическим окислительно-восстановительным реакциям, в которых участвуют молекулы пигмента [1]. [c.402]

Как следует из кривых, потенциал электрода нри освещении изменяется в положительную сторону для всех соединений, кроме феофитина, который в таких условиях опыта показывает отрицательный фотопотенциал. [c.403]

Измерения при различной освещенности пленки показали, что фотопотенциал пропорционален интенсивности поглощенного света. [c.404]

Нанесение на электрод двойных слоев пигментов, дающих в данном электролите фотопотенциал различного знака, позволило установить, что фото-электрохимический эффект определяется поверхностным взаимодействием между пленкой и электролитом, а не локализован на поверхности платинового электрода. [c.404]

Методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и масспекро-метрии вторичных ионов было доказано наличие в выращенных алмазных пленках обеих легирующих примесей. Определение знака термоэлектрического эффекта, как и описанные ниже электрохимические измерения (дифференциальной емкости и знака фотопотенциала разомкнутой цепи) позволили заключить, что если содержание серы очень мало или она вообще отсутствует, то алмаз имеет проводимость р-тиш. Но при достаточно больщом отнощении 5/В получаются пленки алмаза я-типа. Это происходит потому, что сера перекомпенсирует бор, и результирующая проводимость получается л-типа. Критическое отношение 8/В в газе, при котором меняется знак проводимости, вообще говоря, зависит от кристаллографической ориентации грани, образующей поверхность оно близко к 0,2 [24]. [c.14]

При освещении алмаза, как и других широкозонных полупроводников, наблюдается фотоэлектрический эффект, связанный с фотогенерацией свободных носителей заряда. В то время, как у диэлектрического алмаза легче наблюдать явление фотопроводимости, т. е. повышение электропроводности из-за увеличения концентрации основных носителей заряда, у проводящих (легированных) образцов, которые используются в электрохимии, на первый план выходят фотоэффекты на границах раздела фаз, обусловленные влиянием фотогенерации неосновных носителей в объеме алмаза на протекание тока через контакт алмаза с другой проводящей фазой или на заряжение этого контакта. При этом в потен-циостатическом режиме регистрируется фототок, а в гальваностатическом или кулоностатическом — фотопотенциал. [c.79]

Описанные выше измерения фототока проводились в стационарном режиме, т. е. при освещении электрода светом постоянной интенсивности. В работах [281, 285, 286] было использовано импульсное освещение измерялась величина фотопотенциала и динамика его спада после окончания импульса света. Возникающий в результате фотогенерации ток неосновных носителей заряда заряжает дифференциальную емкость электрода и тем вызывает сдвиг его потенциала. Анализ, проведенный с помощью несколько модифицированного вариаета эквивалентной схемы рис. 12 б, позволил удовлетворительно описать динамику спада фо-топотенциала. (Эта схема была дополнена R -цепочкой, описывающей процесс заряжения поверхностных состояний.) Найденные с помощью такого подхода элементы эквивалентной схемы согласуются с измеренными непосредственно методом спектроскопии импеданса, что свидетельствует о самосогласованном подходе к описанию нестационарных явлений на алмазных электродах. [c.82]

Фотоэлектрохимические измерения открывают дополнительные возможности. В дополнение к определению ширины запрещенной зоны и пороговых энергай фотопереходов электронов (глава 9), сравнением спектров коэффициента поглощения света и спектров фотопотенциала при разомкнутой цепи бьша определена диффузионная длина неосновных носителей в пленках поликристаллического алмаза (которая составила 2-4 мкм) [291]. [c.84]

ФОТОЭЛЕКТРОХИМИЯ, изучает взаимное преобразование световой и электрич. энергии в системе электрод — электролит. Возникновение фототока (фотопотенциала) при освещении электрохим. ячейки м. б. обусловлено 1) фотохим. р-циями в электрол1гге или возникновением в нем возбужд. молекул 2) генерацией неравновесных электронов и дырок в полупроводниковых электродах (см. Электрохимия полупроеодников) 3) фотоэмиссией электронов из электродов в р-р электролита 4) фотодесорбцией адсорбированных на электроде частиц (ионов, молекул) с переносом заряда между адсорбатом и электродом. Обратное явлекне [c.635]

Беккерелевы системы предоставляют еще одну возможность изучения реакций, являющихся промежуточными между теми, которые протекают в массе твердого вещества, и теми, которые идут в растворе. Так же как и в случае растворов полимера Остера (раздел 111,3), один реагент здесь подвижен, а другой нет. Окислители и восстановители в растворе могут изменять фотопотенциал осажденных на электроде хлорофилла, феофитина, фталоцианина и магниевого комплекса фталоцианина в желаемом направлении [50]. Потенциалы, наблюдаемые в двухслойных системах из этих веществ с противоположными по знаку фотопотенциалами, показывают, что фотогальванический эффект определяется слоем, находящимся в контакте с раствором. [c.312]

S — скорость поверхностной рекомбинации Л, и Lq— соответственно илотиость, коэфф. диффузии и длина диффузии неосновных носителей тока. Как правило, барьерная фотоэдс велика при анодной поляризации полупроводника ге-типа и при катодной поляризации полупроводника р-типа (см. Полупроводники). В случае Ge, Si и нек-рых других полупроводниковых электродов она является основной компонентой фотопотенциала. Изменение скачка потенциала в ионном двойном слое может быть вызвано фотодесорбцией и фотоадсорбцией (изменением плотности адсорбированных частнц нрп освещении), а также образованием поверхностных соединений. Наиболее интересным эффектом, связанным с образованием окисного слоя, является пассивация и активация кремния в результате освещения электрода. [c.280]

Отношение фотопотенциала, измеренного на выходе усилителя, к энергии падающего монохроматического излучения, измеренного термопарой, получило название фотоэлектрической чувсти-тельности и отложено в относительных единицах по оси ординат всех приведенных ниже рисунков. Следует отметить, что спек- [c.206]

Знак и величина фотопотенциала тесно связаны для исследованных пигментов с окислительно-восстановительными свойствами окружающего пленку электролита. В присутствии окислителей, в частности в присутствии кислорода воздуха, наблюдается обычно положительный фотопотенциал, связанный с наличием фотоокислительпых реакций пигмента (исключение в некоторых случаях представляет феофитин). Наличие нейтральных солей в растворе не имеет большого значения в этом случае. [c.404]

Следует отметить, что при применении спиртовых растворов вместо водных как в отношении величины и знака фотопотенциала, так и в отношении роли окислителей и восстановителей получались те же самые результаты. Опыты в спирте могли быть проведены, конечно, только для фталоцианинов, так как хлорофилл и феофитин в нем хорошорастворимы. [c.405]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология