Дырки полупроводники

Распространено явление катализа на полупроводниках. Участие полупроводников в каталитических процессах Ф. Ф. Волькенштейном объясняется как результат взаимодействия реагирующих веществ с электронами или дырками полупроводника (свободными валентностями твердого тела). Наряду с указанными коллективными свойствами учитываются локальные свойства поверхности, возможность образования лабильных поверхностных структур и их специфическое взаимодействие. [c.185]

Резюмируем в нескольких фразах содержание теории на данном этапе ее развития. В электронной теории показы-вается, что в образо-ваиии хемосорбционных связей принимают участие свободные злектро-ны и дырки полупроводника (выполняющие функции свободных валентностей), причем от степени их участия в связях зависит, как. показывается, прочность связей, а также реакционная способность хемосорби-ро ванных частиц. Следствием этого, как показывается, является то, что во все формулы электро ной теории попадает уровень Ферми, что в свою очередь имеет ряд следствий, которые и рассматриваются в электронной теории. [c.77]

По Ф. Ф. Волькенштейну [8], понятие электронный переход в катализе и хемосорбции — некорректно. Правильнее говорить о той плп иной степени затягивания электрона иди дырки полупроводника на адсорбированную частицу (см. 1). [c.7]

Механизм хемосорбции и катализа на полупроводниках сильно напоминает механизм этих явлений на металлах свободные электроны или дырки полупроводника прини мают участие в образовании хемосорбционных связей. [c.128]

В общем же в многофазных системах пока трудно определить связь электронных свойств с каталитической активностью. Тем не менее общим для всех работ в этом направлении является вывод о том, что каталитический акт на полупроводнике обусловлен переходом электронов от реагента к катализатору или обратно и, следовательно, как это вытекает из электронной теории Ф. Ф. Волькенштейна [9], активными центрами в этом случае являются блуждающие электроны проводимости или дырки полупроводника. [c.92]

Итак, в электронной теории Волькенштейна показано, что в образовании хемосорбционных связей принимают участие свободные электроны и дырки полупроводника, выполняющие функции свободных валентностей, причем от степени их участия в этих связях зависит прочность связей и реакционная способность хемосорбированных частиц. Следствием этого является то, что во все формулы электронной теории входит уровень Ферми. [c.128]

Электронная теория катализа на полупроводниках, основанная на зонной теории твердого тела, рассматривает в основном коллективные взаимодействия. Каталитическая реакция трактуется как результат взаимодействия реагирующих веществ с электронами и дырками полупроводника, концентрация которых определяет наблюдаемую скорость процесса и зависит от коллективных свойств кристалла. Все химические свойства реагирующего вещества при этом сводятся к потенциалу ионизации или сродству к электрону, а химические особенности катализатора — к положению уровня Ферми. Применительно к такому сложному химическому явлению, как катализ, такой подход односторонен и наряду с коллективными необходимо учитывать локальные взаимодействия. [c.168]

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]

Возможны три вида связи хемосорб11рованной частицы (атома, молекулы) с поверхностью твердого тела 1) слабая связь, 2) прочная акцепторная связь и 3) прочная донорная связь. В первом случае электрон хемосорбпрованной частицы затягивается на катион решетки или же электрон аниона решетки затягивается на хемосорбированную частицу. Последняя остается электрически нейтральной. Во втором случае электрон адсорбированной на катионе частицы взаимодействует со свободным электроном полупроводника, осуществляя таким образом химическую связь с решеткой. В третьем случае атом или молекула адсорбируется на анионе решетки и вступает во взаимодействие со свободной дыркой полупроводника. [c.8]

В р-полупроводниках отклонение от стехиометрического состава вызывается отсутствием определенного числа ионов металла в кристаллической решетке окалины (вакансии катионов — квадраты на рис. 1П-3, а). Для сохранения электронейтральности кристаллов окалины нехватка положительных зарядов компенсируется соответствующим числом катионов повышенной валентности (например, Си в случае полупроводника СйаО), называемых электронными дырками. Полупроводниками такого типа являются также окислы N 0, РеО, СоО, В120з, СГ2О3. [c.65]

Полупроводники, в которых подвижны электроны, называют полупроводниками л-типа (от negativ — отрицательно), а те, в которых подвижны положительные дырки, — полупроводниками р-типа (от poii/iu — положительно). [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология