Роль поверхности и адсорбированного кислорода в электропроводности

Аналогичные явления детально изучались на окиси цинка,, которая обнаруживает недостаток кислорода в решетке [67]. Когда окись приготовлена на воздухе, на ее поверхности существуют значительные количества хемосорбированного кислорода, благодаря избытку которого имеет место постепенное проникновение его в более глубокие слои. Исследования объемными методами показали, что адсорбция кислорода окисью ZnO играет значительную роль как в электропроводности, так и в фотопроводимости [68]. Было найдено, что адсорбционная активность порошка окиси снижается, если прокаливать ее при очень высоких температурах длительное время, и восстанавливается обратно, если обезгаженный при 650° порошок длительное время выдерживается при давлении 450 мм рт. ст при 450° на воздухе. Путем измерения удельной поверхности порошка авторы показали, что при таком нагревании еще не происходит спекания частичек и поэтому механизм явления состоит в диффузии атомов цинка вглубь частичек. Из электрических измерений сделано заключение, что кислород адсорбируется в виде отрицательных ионов положительным пространственным зарядом ZnO, образуемым между-узельным цинком. Когда образец обезгаживается при высоких температурах, избыточный цинк уже не удерживается на поверхности кулоновыми силами и диффундирует внутрь. Когда же, наоборот, образец находится под высоким давлением кислорода, вызывающим адсорбцию, то избыточный цинк притягивается кулоновыми силами к поверхности, которая снова становится активной для низкотемпературной адсорбции. [c.159]

В последнее время стали применять в качестве полупроводников также и химические соединения, в первую очередь между элементами третьей ж пятой групп (полупроводники типа В ). Особенно ценными свойствами обладают сурьмянистый индии 1п8Ь, чувствительный к инфракрасному свету с очень большой длиной волны и ьшшьяковистый галлий ОаАз, в котором рекомбинация электронов и дырок дает интенсивное световое излучение (квантовый генератор света или полупроводниковый лазер, превращающий энергию электрического тока непосредственно в световую). Полупроводниковыми свойствами обладают и многие окислы. Так, окись цинка является электронным полупроводником роль доноров играют при этом избыточные атомы или однозарядные ионы цинка. Окись меди(1) является дырочным полупроводником роль акцепторов играют избыточные атомы кислорода. Однако подвижность носителей тока (электронов или дырок) в окисных полупроводниках низка, так что для радиотехники они менее ценны. Для выпрямления сильных токов используют тонкий слой окиси меди(1), нанесенный окислительным процессом на поверхность металлической меди (купроксный выпрямитель). Это — простейший аналог полупроводникового диода, в котором, однако, роль электронного проводника играет обычный металл. Свойства окисных полупроводников сильно зависят от состояния их поверхности. Так, электропроводность окиси цинка понижается в атмосфере кислорода, который адсорбируется поверхностью и захватывает свободные электроны. Способность окислов ускорять (катализировать) газовые реакции связана с полупроводниковыми свойствами, т. е. с наличием свободных электронов.— Доп. ред. [c.457]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология