Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Поверхностные состояния примесные

    Рассмотренное строение двойного слоя характерно для собственных полупроводников, в которых нет ни объемных примесей (добавок), ни так называемых поверхностных состояний, обусловленных чаще всего адсорбцией чужеродных атомов. Часто полупроводник в качестве примеси содержит атомы такого вещества, благодаря которому резко увеличивается число свободных электронов п. Такие добавки называются донорами электронов. Для германия такой добавкой служит мышьяк. Поскольку произведение пр в присутствии доноров электронов остается постоянным [уравнение (28.3)1, то увеличение п приводит к соответствующему уменьшению числа дырок р--=К 1п. Поэтому проводимость таких примесных полупроводников п-типа осуществляется в основном за счет свободных электронов в зоне проводимости. Если же атомы примеси резко увеличивают число дырок в валентной зоне, то растет дырочная проводимость и соответственно уменьшается число свободных электронов п = Кз/р- Такого рода примеси называются акцепторами электронов, а полупроводники с дырочной проводимостью — полупроводниками /7-типа. Акцепторами электрона для германия служат атомы галлия. В присутствии примесей соотношение (28.2) в объеме полупроводника уже не остается справедливым. Вместо него следует записать [c.141]


    Примесные уровни и поверхностные состояния [c.167]

    Из качественных предположений о возможности локализованной адсорбции и взаимодействий, вызванных поверхностными состояниями и различными примесными электронными уровнями, можно сделать два важных вывода, согласующихся с экспериментальными наблюдениями. Первый состоит в том, что соотношение слабо и сильно связанных адсорбированных частиц [c.287]

    АДСОРБЦИЯ С ОБРАЗОВАНИЕМ КОВАЛЕНТНОЙ СВЯЗИ И ЕЕ ОТНОШЕНИЕ К ПРИМЕСНОМУ ПОВЕРХНОСТНОМУ СОСТОЯНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО УРОВНЯ [c.416]

    Изменение строения границы раздела фаз при агрегации примесей воды. При этом может происходить поверхностная диссоциация примесного вещества за счет изменения pH и ЕЬ ионный обмен на поверхности раздела за счет изменения концентрации ионов Н+ и ОН в растворе изменение валентного состояния ионов на поверхности раздела образование нерастворимых соединений с ионами, входящими во внутреннюю и внешнюю обкладки ДЭС по схеме, описанной в вышеприведенных пунктах. [c.88]

    В спектре масс наблюдаются ионы твердого тела — адсорбента, ионы физически адсорбированных молекул, ионы поверхностных химических соединений и ионы примесных элементов из объема твердого тела. Первичные ионы даже с относительно высокой энергией не проникают глубоко в образец. Состав и состояние адсорбционного слоя существенно влияют на состав вторичных ионов. Прямая пропорциональность между регистрируемым в масс-спектрометре током вторичных ионов поверхностного происхождения и концентрацией соответствующих частиц па поверхности адсорбента дает возможность исследовать этим методом поверхностные процессы. [c.49]

    Старение образца не приводит к заметным изменениям в химическом состоянии платины — легко увидеть, что положение всех компонент в спектрах платины практически не меняется. Более серьезные изменения наблюдаются в интенсивности спектров, в состаренных образцах интенсивность линий платины заметно ниже. Исходя из физических принципов метода РФЭС и данных химического анализа о том, что общее содержание платины в образцах практически не меняется (табл. 3), можно предложить две причины, способных вызвать наблюдаемый эффект. Частицы платины могут, во-первых, спекаться при высоких температурах и, во-вторых, покрываться слоями примесных элементов, поступающих из газовой фазы в процессе старения. И в том и в другом случаях будет увеличиваться экранировка части атомов платины и они будут становиться недоступными для анализа таким поверхностно-чувствительным методом, как РФЭС. [c.30]


    В случае примесных полупроводников, пока содержание примесных атомов невелико, остаются в силе основные соотношения, полученные для собственно полупроводников. С ростом содержания примесей поведение системы полупроводник— раствор уже не может быть описано приведенными уравнениями и зависит от природы примесных атомов. Так, в пределе для примесного л-полупр6 -водника, особенно ири высокой плотности поверхностных состояний, электрические свойства границы его с раствором приолнжаются к свойствам системы металл — раствор. [c.275]

    Между неполярными адгезивами и субстратами реализуются преимущественно Ван-дер-Ваальсово взаимодействие или водородные связи. При протекании на фанице раздела фаз реакций образуются химические связи и наблюдается образование двойного электрического слоя. Изменение адгезии вследствие возникновения двойного электрического слоя в зоне контакта и образования донорно-акцепторной связи определяется для металлов и кристаллов состоянием внещних электронов атомов поверхностного слоя и дефектами кристаллической решетки, для пО]Тупроводников - поверхностными состояниями и наличием примесных атомов, а для диэлектриков - дипольным моментом функциональных фупп молекул на фанице фаз. [c.93]

    В настоящее время в этой области проведено удивительно мало экспериментальных работ (см., однако, [106]). Но тем не менее затрачено много усилий с целью найти корреляцию между каталитической активностью полупроводниковых окисных катализаторов и такими объемными электрическими свойствами, как сопротивление, эффект Холла и термоэлектродвижущая сила. Так, изучалось влияние примесных добавок, которые, как известно, действуют на концентрации электронов и положительных дырок в зоне проводимости. Как ни ценны такие эксперименты, следует иметь в виду, что каталитическая активность — это поверхностное явление, и даже если электронный механизм включает концентрацию носителей в полупроводниковом катализаторе, то существенной оказывается только концентрация носителей в поверхностных слоях. Эти копцентрацип в свою очередь онределяются в рамках зонной структуры катализатора положением уровня Ферми на поверхности. Полную информацию об этом положении можно получить, только если измерить работу выхода или провести такие измерения, которые позволят отделить поверхностную проводимость от объемной. Действительно, при довольно высокой концентрации поверхностных состояний свойства поверхности полупроводника могут стать совершенно не зависящими от объемных свойств (например, примесного уровня и проводилюсти). Таким же образом выводы теории граничного слоя необходимо проверить, измерив работу выхода и поверхностный потенциал. Возможно даже, что приемлемой окажется информация, касающаяся присутствия протона и ионов карбония в катализаторах, близких по свохютвам к диэлектрикам. [c.169]

    Образование слабой связи на поверхности можно рассматривать как перенос электронов от ионизованного примесного состояния или к нему либо непосредственно, либо через стадию об]1азо-вания поверхностного состояния, результатом чего является локализация связи. Такая концепция с учетом соответствующего восстанов.пения равновесия термической ионизации для примесных уровней полностью согласуется с изменением энергии активации образования свободных носителей тока во время процесса адсорбщш эта деталь явлений была принята во внимание и объяснена Сандомирским [61]. [c.289]

    Тамм [21] (см. Фаулер [22], Шокли [23]) впервые теоретически показал, что поверхностные состояния должны существовать и на чистой поверхности полупроводника. Однако для рассматриваемых нами вопросов наибольшее значение приобретают те поверхностные состояния, которые возникают в результате адсорбции примесей. В этом случае адсорбированные примеси, действующие как доноры или акцепторы электронов, могут привести к образованию на поверхности полупроводника дополнительного количества локализованных энергетических уровней, соответствующих вышеоппсанным поверхностным состояниям. Такие состояния называются примесными поверхностными состояниями. [c.392]

    Квантовомеханическая задача расчета стационарных электронных энергетических уровней, связанных с определенной конфигурацией поверхности полупроводника, в принципе поддается разработке [44]. Попытки провести такие вычисления предпринимались лищь для систем с идеальной кристаллической решеткой [23]. Ввиду отсутствия строгой квантовомеханическон теории некоторые исследователи [45] привлекли другие приближенные неквантовомеханические методы для оценки плотностей и энергий примесных поверхностных состояний. Одна из таких теорий рассматривается ниже. В разделе 2(2) обсуждается возможная связь между природой примесных частиц на поверхности и поверхностными состояниями электронных энергетических уровней. [c.413]


    В настоящее время ответы на эти вопросы в каждом конкретном случае получают эмпирическим путем. Трудность обобщения экспериментальных данных обусловлена многообразием явлений, вызванных введением добавки. В частности, растворяясь в матрице, добавка изменяет концентрацию точечных и протяженных дефектов, изменяя тем самым диффузионную подвижность составных частей рещетки и зависящие от нее свойства. Концентрируясь на дислокациях и в поверхностном слое, примесные атомы изменяют подвижность дислокаций и тем самым влияют на скорость процессов, имеющих дислокационный механизм (начальные стадии твердофазного взаимодействия, усадка при спекании). Оставаясь в нерастворенном состоянии, включения примеси препятствуют диффузионным потокам вакансий от мелких кристаллитов к крупным, предотвращая тем самым рекристаллизацию материала. [c.240]

    При рассмотрении вопросов примесной стойкости необходимо учитывать, что сульфидные люминофоры активно сорбируют примеси из растворов, и поэтому примесная стойкость зависит как от удельной поверхности порошка люминофора, увеличиваясь с ростом последней, так и от длительности контакта с раствором. На скорость диффузии примеси в люминофор влияет температура отжига, состояние поверхности зерна люминофора, наличие в ней дефектов, а также специально нанесенных защитных поверхностных пленок. Диффузия ионов tяжeлыx металлов завпсит и от степени сформированности решетки основы. [c.111]

    Установлено, что в протонных диполярных растворителях (БЛ, ДМФ, ДМА, ПК, ТГФ и др.) механизм восстановления оксидов, по-видимому, аналогичен их механизму восстановления в водных щелочных растворах и носит электронно-протонный характер. Согласно этому механизму подвижной частицей, ответственной за массоперенос в твердой фазе, является протон. Процесс восстановления оксида протекает через две основные стадии. Первая — электрохимическая реакция перехода протона через межфазную границу раствор — оксид, в результате которой поверхностный слой оксида превращается в соединение нестехиометрического состава. Вторая стадия, обеспечивающая восстановление более глубоких слоев,— диффузия протона в глубь оксида с одновременным переходом электрона от одного иона металла к другому. В стационарном состоянии вторая стадия является замедленной и ее скорость определяется скоростью диффузии протонов в решетке оксида. В апротонных растворителях в роли подкислителя выступает протон примесной воды или ион лития, который внедряется в кристаллическую решетку оксида. Конечным продуктом восстановления является оксидное соединение восстанавливаемого металла низшей валентности. Так, в хлоридных растворах ДМА процесс восстановления протекает с участием двух электронов, конечным продуктом восстановления является смешанный оксид состава хЖоО - уЖоОг - гЫО. [c.100]

    Необходимо расширить число объектов исследования, включив сюда различные окислы, соли, органические кристаллы, пористые полимеры и монослои. Во всех этих случаях химический еостав и состояние поверхностных соединений должны быть предметом тщательного количественного изучения. В частности, исследование такого благоприятного для спектрального изучения объекта, как кремнезем, перспективно проводить в направлении получения количественно сопоставимых с другими адсорб-циоными исследованиями данных. При этом основное внимание должно быть обращено на спектральное исследование природы центров адсорбции и среди них на изучение центров примесной природы при малых заполнениях поверхности адсорбирующимися молекулами. [c.436]

    Согласно Либби [6], примесные атомы S в этом случае имеют в решетке энергию связи Es меньшую, чем энергия иойов хлора 01 на поверхности эти две величины будут соответственно / Esl2 и E i/2, потому что силы отталкивания и притяжения на поверхности действуют в телесном угле 2л, в то время как внутри решетки они действуют в угле 4л. Переход атома серы на поверхность связан с проникновением атома С1 с поверхности в решетку освобождающаяся при этом обмене энергия равна hiE i—Es). Это рассуждение следует признать весьма поверхностным, так как оно игнорирует возможное участие анионных вакансий и изменение зарядовых состояний при переходе из тела кристалла на его поверхность. [c.142]

    Изучение химии поверхности твердых тел, адсорбции и их использования в газовой и жидкостной хроматографии невозможно без применения комплекса современных химических и физических методов экспериментального исследования. Без определенных сведений о природе и концентрации на поверхности твердого тела функциональных групп, примесных центров, ионов или молекул модифицирующего слоя, как и без сведений о состоянии поверхностных соединений и адсорбирующихся молекул, нельзя составить представления о механизме адсорбцйи и улучшить хроматографическое разделение. [c.11]

    Следующим естественным этаном исследования была задача полного уничтожения фотографической чувствительности как на новерхности, так и внутри эмульсионных зерен. В работах [33—37] было показано, что бромная вода разрушает как поверхностное, так и внутреннее скрытое изображение. Поэтому для разрушения примесных центров во всем объеме микрокристаллов была применена окислительная обработка эмульсионных слоев бромной водой. Действительно, такое бромирование полностью уничтожало поверхностную и глубинную светочувствительность в пределах фотографической широты исходной эмульсии. В другой серии опытов после окисления проводили дополнительную обработку растворами триэтаноламина, триэтиламина и этилендиаминхлорида. Во всех случаях наблюдалась [38] регенерация до определенного уровня не только поверхностной, но и глубинной светочувствительности (рис. VIII.9), причем характерным является одинаковый эффект при действии всех трех веществ. Поскольку амины могут быть донорами электронов, то следовало ожидать, что они будут проявлять двоякое действие — восстанавливать во время обработки междуузельные ионы серебра, а при экспонировании фотолитический бром. Но так как даже при химическом созревании подавляющая часть сенсибилизаторов (гидразин, производные тиомочевины) остается в адсорбированном состоянии, то, по всей вероятности, в данном случае эффект возобновления светочувствительности вызван главным образом связыванием положительных дырок . Этот вывод находится в согласии с количественно одинаковым влиянием всех трех применявшихся аминов. [c.323]

    Образующиеся на поверхности адсорбционные комплексы могут при известных условиях разлагаться и создавать примесные центры. При этом имеющиеся экспериментальные данные указывают на большую вероятность существования серебряных малоатомных центров. Однако значительная доля сенсибилизирующих веществ сохраняется в адсорбированном состоянии. Следовательно, химическая сенсибилизация вызывает поверхностные изменения эмульсионных микрокристаллов, а именно усиление дефектов решетки, образование адсорбционных комплексов и, наконец, серебряных примесных центров. Все эти изменения оказывают благоприятное влияние па фотографическую чувствительность. [c.337]

    Согласно теории Ф. 0). Волькеиштейпа , адсорбционными центрами нри химической адсорбции могут служить свободные электроны (свободные валентности) на поверх] ОСТ1[ адсорбента. Энергия активации адсорбции определяется при этом энергио , необходимой для перевода электрона на поверхности из связанного в свободное состояние. Эта последняя энергия в случае примесного полупроводника зависит от природы и от концентрации примеси, содержащейся в поверхностном слое решетки. Представим себе, что адсорбент представляет собой, как это часто бывает, систему отдельных элементарных кристалликов. Можно предположить, что каждый элементарный кристаллик, характеризующийся определенным содержанием примеси, в первом приближении обладает однородной поверхностью. Однако элементарные кристаллики обычно отличаются в широких иределах концентрацией примесей, захваченных в процессе приготовления. Таким образом, различные элементарные кристаллики будут характеризоваться различной величиной энергии активации при адсорбции. Статистика по элементарным кристалликам, отличающимся концентрацией примеси, должна привести к статистике адсорбционных центров по энергиям активации. [c.227]


Смотреть страницы где упоминается термин Поверхностные состояния примесные: [c.130]    [c.56]    [c.57]    [c.711]    [c.289]    [c.398]    [c.277]    [c.209]   
Новые проблемы современной электрохимии (1962) -- [ c.412 , c.418 ]

Новые проблемы современной электрохимии (1962) -- [ c.412 , c.418 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Поверхностные состояния

Природа примесных поверхностных состояний



© 2025 chem21.info Реклама на сайте