Уровень Ферми с адсорбционной способностью

Расстояние уровня Ферми от зоны проводимости е входит в качестве слагаемого в энергию активации реакции, определяя таким образом, при прочих равных условиях, скорость реакции или каталитическую активность полупроводника по отношению к данной реакции. Уровень Ферми выступает как регулятор не только каталитической, но и адсорбционной способности поверхности полупроводника. [c.166]

Рассмотрим еще третье следствие, вытекающее из того факта, что адсорбционная способность полупроводника определяется, при прочих равных условиях, -положением уровня Ферми. Представим себе пластинку полупроводника, помещенную во внешнее однородное поперечное электрическое поле. При этом на одной из поверхностей концентрация электронов окажется повышенной, а концентрация дырок — пониженной, т. е. уровень Ферми окажется сдвинутым вверх. На другой поверхности, наоборот, будет понижена концентрация электронов и повышена концентрация дырок, т. е. уровень Ферми окажется сдвинутым вниз. Иначе говоря, адсорбционная способность одной поверхности должна увеличиться, а другой — уменьшиться, и притом (что можно показать и что весьма существенно) не в одинаковой степени. В результате адсорбционная способность всего образца в целом должна измениться, что могло бы быть обнаружено по изменению давления в адсорбционном объеме. [c.75]

Направление переходов электронов при химической адсорбции существенно зависит от степени заполненности соответствующих зон (или от наличия свободных электронных орбит) и от плотности электронных уровней, что и определяет уровень химического потенциала электронов в металле. Изменение заполнения зон (плотности энергетических уровней электронов) и уровня Ферми в результате введения определенных добавок или образования сплавов должно приводить к изменению адсорбционной способности. [c.58]

Мы видим, что адсорбционная способность поверхности, при прочих равных условиях, определяется положением уровня Ферми. Уровень Ферми выступает, таким образом, как регулятор не только каталитической активности, но и адсорбционной способности поверхности полупроводника. Это епд,е один важный результат. [c.26]

Уровень Ферми, таким образом, выступает как регулятор каталитической активности и адсорбционной способности поверхности полупроводника. По выражению Волькенштейна, он является ключом к управлению каталитической активностью катализатора [192, стр. 1313]. [c.246]

Рассмотрим прежде всего влияние освещения на адсорбционную способность [5, 35]. Ограничимся для простоты случаем, когда хемосорбированные частицы имеют чисто акцепторную природу. Пусть им соответствуют на рис. 49 акцепторные поверхностные локальные уровни А. Уровень на этом рисунке изображает положение уровня Ферми при отсутствии освещения. [c.137]

Это положение может быть охарактеризовано глубиной залегания уровня Ферми под зоной проводимости в плоскости х = О (рис. 2, ЕР — уровень Ферми). От зависят заряд поверхности (что мы уже отмечали), адсорбционная способность поверхности по отношению к газовым молекулам [c.68]

Большинство неметаллических катализаторов обладает полупроводниковыми свойствами, поэтому заманчиво использовать это их свойство в качестве ключа к раскрытию природы активности. Такая возможность связана со способностью полупроводника обмениваться зарядом с адсорбированной частицей, принимая или отдавая электрон. Согласно существующей теории, центром хемосорбции (активным центром) является свободный электрон (или дырка ) полупроводника. Адсорбированные атомы или молекулы рассматриваются как примеси, нарушающие строго периодическую структуру решетки. В энергетическом спектре кристалла они могут быть изображены локальными уровнями, расположенными в запрещенной зоне полупроводника (см. гл. V). Разные частицы занимают различные уровни в запрещенной зоне. Если реагирующая частица занимает уровень, расположенный ближе к зоне проводимости, т. е. уровень адсорбированной частицы находится выше уровня Ферми на поверхности, то все хемосорбционные частицы являются донорами электронов. Если же уровень адсорбированной частицы ниже уровня Ферми, она является акцептором электронов. Таким образом, адсорбционная способность и каталитическая активность поверхности полупроводника определяются взаимным расположением локального уровня адсорбированрой частицы и по,ложением уровня Ферми на поверхности. Реакция называется акцепторной, если скорость 472 [c.472]

Таким образом, уровень Ферми выступает как регулятор не только каталитической активности, но и адсорбционной способности поверхности полупроводника. Эта роль уровня Ферми впер1вые была отмечена нами в 1950 г. [12]. Впоследствии этот вопрос рассматривался Буда-ром [13], а в самое последнее время также Хауффе [14]. [c.72]

Заметим, что положением уровня Ферми однозначно фиксируетсяЕ концентрация электронного и дырочного газа на поверхности кристалла. Тем самым раскрывается физический смысл той роли, которую играет уровень Ферми в явлениях адсорбции и катализа, и вместе с тем устанавливается характерная корреляция между, с одной стороны, каталитической активностью и адсорбционной способностью поверхности и, с другой стороны, концентрацией на ней свободных электронов и дырок. [c.72]

При адсорбции на поверхности полупроводников их адсорбционная емкость по отношению к данному сорту молекул зависит от положения уровня Ферми на поверхности. Если уровень Ферми понижен (по сравнению с кристаллом), то адсорбционная емкость уменьшается для молекул — акцепторов электронов и, наоборот, увеличивается для молекул — доноров электронов. Поэтому акцепторные примеси должны затруднять адсорбцию любых газов, обладающих электроноакцепторно способностью, и облегчать адсорбцию электронодонорных газов. Следовательно, при адсорбции двух газов одновременно они будут мешать друг другу, если имеют одинаковую электрическую природу, и способствовать взаимной адсорбции, если имеют разную природу (один газ — донор, другой — акцептор). [c.236]

Наряду со связью между электропроводностью и каталитической активностью должна существовать по той же причине связь между электропроводностью и адсорбционной способностью полупроводника. Действительно, адсорбционная способность, как мьи видели (см. 5,6), зависит от положения уровня Ферми + на поверхности кристалла. Для акцепторного газа она тем больше, чем больше (чем выше расположен уровень Ферми), для донорного газа — тем больше, чем меньше (чем ниже уровень Ферми). Отсюда можно заключить, что для акцепторного газа связь между электропроводностью и адсорбционной способностью на -полупроводнике должна быть симбатной, а на р-полупроводнике — антибат-ной. Для донорного газа, наоборот, эта связь должна быть антибатной в случае -полупроводника и симбатной в случае р-полупроводника. Этот эффект мог бы [c.115]

Смысл остальных обозначений ясен из рис. 51, б. Мы видим на основании (77), что по мере уменьшения L (при Я = onst) уровень Ферми приближается к уровню изображенному на рис. 51, в пунктирной линией СС (снижаясь, если sj > , или поднимаясь, если sj < и, следовательно, удельная адсорбционная способность поверхности, как это видно из (28), (29) и (24), по мере уменьшения размеров кристалла должна Монотонно уменьшаться. Вместе с тем должна изменяться удельная каталитическая активность поверхности. [c.150]