Германий анодное растворение

Данные об анодном растворении германия немногочисленны [373]. В анодном растворении олова в спиртовых растворах принимают непосредственное участие галоидные анионы и молекулы растворителя. Данных для установления механизма растворения недостаточно. [c.114]

Характерной особенностью реакций с участием неосновных носителей является возникновение предельного тока, вызванного падением поверхностной концентрации этих носителей до нуля и замедленным диффузионным подводом их из объема полупроводника. Подробно изученной реакцией такого типа является реакция анодного растворения германия, В первой стадии этой реакции [Ge-<-Ge(lI)] участвуют дырки, а во второй [Ge(II)—Ge(lV)] — электроны. Общее уравнение реакции может быть представлено в виде [c.295]

Рис. 14.12. Поляризационные кривые анодного растворения германия р-типа (/) и /г-типа (2) в растворе 0,1 М H I

Вследствие необратимости химических реакций, протекающих на германиевом электроде, нормальный обратимый потенциал последнего измерен быть не может. Потенциал погружения германиевого электрода не равен нулю (по водородной шкале), следовательно, германий растворяется с конечной скоростью. Реакцию, протекающую между водой и германием, можно рассматривать как анодное растворение германия и катодное осаждение водородных ионов. Общий потенциал, складывающийся из потенциалов этих двух электрохимических реакций, при токе разряжения, равном нулю, называется стационарным потенциалом (ф ) [7741. Величина его существенно зависит от концентрации растворенного кислорода [775]. Измерения плохо воспроизводимы, поэтому довольно трудно опреде- [c.273]

Как уже отмечалось, в процессе анодного растворения германия участвуют свободные носители зарядов разных знаков — электроны и дырки. При низких плотностях тока (1ХЗ-10" а-сл" ) скорость анодного растворения не зависит от концентрации дырок, и зависимость потенциала анодной поляризации фд от плотности тока I описывается для германиевого анода, независимо от типа проводимости, уравнением Тафеля [7781 ф =а ч-0,12 1 I. [c.275]

Однако при фа>0,5 в ( >3-10 а-см ) скорость анодного растворения начинает зависеть от поверхностной концентрации дырок и лимитируется скоростью диффузии дырок из объема проводника к его поверхности [780]. В связи с этим потенциал анодной поляризации германия /г-типа, для которого концентрация дырок во много ра меньше, чем для германия р-типа, резко возрастает при увеличении I и достигает при =3-10 а-слГ значения 3,5 б.Тока насыщения на электроде из германия р-типа не наблюдается. Потенциал поляризации такого электрода при / 10 а-смГ описывается уравнением [c.275]

В соответствии с зависимостью скорости анодного растворения германия г-типа от скорости диффузии дырок, с увеличением последней потенциал анодной поляризации уменьшается. Увеличение удельного электрического сопротивления германия п-типа, т. е. увеличение доли участия дырок в общей проводимости или уменьшение диффузионной длины, т. е. увеличение скорости диффузии дырок, приводит к уменьшению потенциала его анодной поляризации. Анодная поляризация германия /г-типа уменьшается под влиянием освещенности, температуры, т. е. факторов, увеличивающих концентрацию дырок 1778]. [c.276]

При внешнем напряжении около 9 в на анодно поляризованном электроде из германия /г-типа отмечается резкое возрастание тока анодного растворения, вызванное лавинным процессом генерации дырок. [c.276]

Количественные показатели процесса анодного растворения германия, теоретически полученные В. Г. Левичем с сотрудниками [781], хорошо совпадают с экспериментальными данными при удельном электрическом сопротивлении германия, большем или равном 25 ом-см, т. е. в том случае, когда концентрация примесей, обусловливающих дефекты решетки и осложняющих поэтому процесс, невелика. [c.276]

Рис. 16. Кривые анодного растворения германия

Поскольку продуктами анодного растворения являются в основном соединения германия (IV), процесс можно описать уравнениями [c.277]

Поскольку одна из нелимитирующих стадий включает взаимодействие поверхностного атома Ge с ионами ОН , диффузионный ток последних должен быть всегда больше предельного тока анодного растворения. Однако, как показывают расчеты [774], при рН=0 диффузионный ток (плотность тока порядка 10" а-см ) на несколько порядков меньше предельного тока насыщения, что, вероятно, исключает участие ионов 0Н в электрохимической реакции анодного растворения германия в кислой среде. [c.278]

На основе рассмотренного механизма трудно объяснить изменения, происходящие на поверхности германия. При соприкосновении с воздухом или растворами электролитов германий покрывается пленкой, фазовый и химический состав которой до конца не ясен. На образование окисной пленки в процессе анодного растворения германия указывают все авторы, исследовавшие этот процесс. Пленка при анодной поляризации появляется даже в отсутствие кислорода, и толщина ее увеличивается с повышением плотности тока. Пленка неплотно пристает к поверхности анода. При больших плотностях тока она окрашивается по краям в желтоватый или оранжевый цвет благодаря предполагаемой [787], но маловероятной, по нашему мнению, в данных условиях реакции [c.278]

Вследствие низкого потенциала анодного растворения германия большинство окислительных реакций на германиевом аноде сопровождается растворением электрода. Согласно сказанному выше, процесс анодного растворения германия лимитируется скоростью диффузии дырок из объема к поверхности. Однако в других окислительных реакциях дырки могут и не участвовать. Так, окисление [c.279]

Катодные реакции. По аналогии с процессом анодного растворения можно было бы предположить, что ток катодной поляризации германия должен определяться диффузией свободных электронов из объема к поверхности и тоже зависеть от типа проводимости. Однако изучение простейшей катодной реакции — выделения Нз на германиевом катоде — показывает, что кинетика процесса не зависит от [c.280]

Величина /катодн определяется путем экстраполяции кривой водородного перенапряжения [до (г о)н] после чего г анодн находится из уравнения (166). Из кривой 1п г анодн — можно определить наклон тафелевской кривой анодного перенапряжения, который, как было найдено, равен —2РТ/Р. Это согласуется с экспериментально измеренной величиной, полученной из кривой перенапряжения анодного растворения при положительных значениях т] (см. раздел VII, 3), и, следовательно, подтверждает ту точку зрения, что германий ведет себя как полиэлектрод. [c.438]

Механизм реакции анодного растворения германия 9. Окислительные реакции на германиевом аноде Л итература.................. [c.3]

СТИ протекания основных электрохимических реакций (таких, как анодное растворение, выделение водорода, окислительно-восстановительные процессы и др.) на германиевом и кремниевом электродах. При этом особое внимание обращается на рассмотрение наиболее важных в прикладном отнощении реакций анодного растворения германия и кремния. В книге также дается обзор применения электрохимических операций в технологии изготовления полупроводниковых приборов. [c.6]

Общие сведения о реакции анодного растворения германия [c.29]

Первые систематические сведения по анодному растворению германия в разбавленных кислотах и щелочах были получены Иржа. Он нашел, что в интервале плотностей тока 10 -ь10 2 германий анодно рас- [c.30]

Влияние электрофизических свойств германия на процесс его анодного растворения [c.30]

Рис. 13. Поляризационные кривые анодного растворения германия в 0,1 и. НС1.

В статье Ю. В. Плеокова [582] и в монографии [576] излагается современная точка зрения на лроцессы анодного растворения германия. Потенциал германиевото электрода при анодном окислении зависит от логарифма соотношения действительной и равновесной (концентрации носителей тока (электронов и дырок), находящихся в поверхностном слое и участвующих в электродном процессе, n In. Если п = п, то германий ведет себя как обычный металл. Концентрацию носителей тока можно изменять действием света, который генерирует дырки , или при помощи окислителей, оказывающих такое же действие. Подробное изучение состояния поверхности при анодной поляризации германия и факторов, на нее влияющих, интересно не только с теоретической стороны, но и имеет большое практическое значение, поскольку анодное травление или электрополировка германия применяется для придания его поверхности определенных свойств. Подробное изложение этих вопросов выходит за рамки настоящей книги, они хорошо освещены в уже упоминавшейся монографии Е. А. Ефимова и И. Г. Ерусалим чика [576]. [c.218]

Действительно, процесс анодного растворения германия можно представить, как потерю валентных электронов или приобретение дырок атомом германия, находящимся на границе с раствором. Этот процесс становится возможным при наличии на поверхности достаточного количества дырок. [c.34]

Во многих случаях, когда необходимо точно определить границу р- и п-областей, не подвергая германий анодному растворению, применяют метод электроосаждения металла на р-область полупроводника. Принципиальная схема устройства для выявления р—п-перехода путем электроосаждения меди показана на рис. 97 9, Электролит, содержащий 20 г Си504-5Н20 и [c.173]

Электролитическое травление и полирование широко применяются для исследования свойств и обработки полупроводниковых материалов и в технологии изготовления полупроводниковых приборов. В случае полупроводников процесс анодного растворения оказывается сильно зависящим от типа проводимости образца. Травление и полирование полупроводников п-типа в общем случае протекает значительно труднее, чем р-типа. Влияние типа проводимости на скорость анодного растворения наиболее изучено для германия. На образцах германия прямым экспериментом было доказано участие дырок в анодном процессе (Брэттен, Гэрретт). [c.217]

Высокой чувствительностью определения Sb (2-10 %, = = 0,10-v-0,25) в германии и тетрахлориде германия характеризуется полярографический метод, включающий отгонку Ge в виде Ge l4, концентрирование Sb на электроде в форме висящей ртутной капли и регистрацию пика анодного растворения Sb при —0,105 в на фоне 0,2 М H l [134]. При определении Sb (а также РЬ, Bi и d) в GeBr4 рекомендован метод, включающий испарение GeBr4, электролитическое выделение определяемых примесей и регистрацию пиков их анодного растворения [105]. При использовании [c.128]

Значительное число работ было посвящено влиянию хе-, мосорбированного кислорода на электрические свойства поверхности германиевого электрода. Эллипсометрические измерения [30, 31] и метод потенциодинамических кривых заряжения показывают, что в растворах электролитов, хорошо растворяющих окислы германия (концентрированная фтористоводородная кислота или щелочь), в стационарных условиях германиевый электрод покрыт приблизительно монослоем кислорода. При анодном окислении (даже в условиях быстрого анодного растворения материала электрода) это количество существенно не увеличивается. При катодном восстановлении большая часть хемосорбированного кислорода восстанавливается и удаляется с поверхности далее электрод покрывается монослоем хемосорбированного водорода. [c.13]

Анодные реакции. Анодное растворение германия начинается при потенциале около 0,15 в, мало зависящем от состава электролита (НС1, Н2504, кон, НгО), причем, по данным [7781, в широком интервале плотностей тока реакция идет со 100%-ным выходом соединений германия (IV) по току. Однако при более точных измерениях было обнаружено [7791, что в процессе анодного растворения, независимо от плотности тока, всегда образуется одно и то же (незначительное) количество германия (II) [Ое(1У) Ое(П)= 13,41. [c.275]

Как уже отмечалось, основное количество дырок, расходуемых на поверхности германиевого электрода, образуется внутри электрода в результате тепловой или световой генерации. Соотношение между количеством дырок и электронов, участвующих в процессе, непостоянно и зависит от условий проведения анодного растворения. Оказалось, что имеется ряд электрохимических реакций, идущих с инъекцией дырок на анодно поляризованный германий. Так, величина предельного тока насыщения анодно поляризованного электрода из германия /г-типа увеличивается примерно пропорционально концентрации таких окислителей, как Кд[Ре(СМ) ],РеС1д [782, 783]. Объясняется это тем, что в процессе окисления потребляются валентные электроны германия, в результате чего увеличивается концентрация дырок. Силу инъектируемого дырочного тока можно определить по величине тока насыщения электрода из германия л-типа в растворах, содержащих и не содержащих подобных окислителей. [c.277]

При анодном растворении дырочного германия (т. е. ч германия р-тина) расходуются основные носители — дыр- ки, поэтому плотность тока пе ограничивается диффузией носителей к поверхности. В соответствии с теорией, перенапряжение анодного растворения р-германия. дпнейно зависит от логарифма плотности тока (по уравнению Тафеля), причем коэффициент наклона прямой имеет примерно такую же величину, как для металлических электро-. . Дов [364]. 1 [c.194]

Так же и в случае электронного кремния анодное растворение при плотностях тока выше 10 а см затрудняется недостатком дырок, и примерно при 10 aj M возрастание плотности тока с ростом потенциала прекращается. В отличие от германия, в случае кремния дырки при этом генерируются в области пространственного заряда, а не только диффундируют из объема полупроводника. [c.195]

Электрохимическое травление германия. Электрохимичес- кое травление германия может протекать как процесс катодного растворения и как процесс анодного растворения. На практике наиболее часто используется анодное растворение. [c.288]

В 1954—1955 гг. Браттайн и Гаретт , исследуя влияние интенсивности света на поведение германиевого электрода, обладающего электронной и дырочной проводимостями в водных растворах НС1, КС1 и КОН, пришли к выводу, что в первичной катодной реакции участвуют электроны, а в анодной — дырки. В связи с этим потенциал реакции анодного растворения германия должен состоять из четырех слагаемых [c.31]

Таким образом, третий член уравнения для потенциала анодного растворения характеризует специфическое влияние полупроводниковой природы электрода на величину потенциала. Если поверхностная концентрация дырок pi будет равна объемной р, то третий член обращается в нуль и электрохимическое поведение германия в этом случае не должно отличаться от поведения обычного металлического электрода. Четвер- [c.31]

Гипотеза Браттайна и Гаретта об участии дырок в реакции анодного растворения германия получила экспериментальное подтверждение в более поздних работах ряда исследователей и в настоящее время нет сомнений в ее достоверности. [c.32]