Полупроводники электрохимия

При рассмотрении учения о фазовых равновесиях автор стремился раскрыть термодинамическую сторону проблемы и показать теоретически происхождение фазовых диаграмм, широко используемых при развитии физико-химических основ легирования полупроводников и металлов. При этом не рассматриваются их геометрический строй и вопросы кристаллизации сплавов различного состава, что подробно изучается в курсах материаловедения. Существенное внимание в книге уделено теоретическим основам электрохимии, так как она, с одной стороны, играет важную роль в отдельных процессах технологии электронной техники и микроэлектроники, а с другой — приобрела за последние два десятилетия исключительное значение в раскрытии механизмов поведения примесей в полупроводниках. [c.3]

Различают две основные группы проводников электрического тока проводники первого рода, электрическая проводимость которых обусловлена электронами, и проводники второго рода, обладающие ионной проводимостью. В особую группу входят полупроводники, прохождение тока через которые обеспечивают, с одной стороны, возбужденные электроны, а с другой — так называемые дырки — вакантные места на энергетических уровнях, которые покинуты возбужденными электронами. Главную роль в электрохимии играют ионные проводники — растворы и расплавы электролитов, некоторые вещества в твердом состоянии, ионизированные газы. При протекании постоянного электрического тока через электрохимические системы на электродах возникают электрохимические реакции, которые подчиняются двум законам Фарадея [c.455]

Не следует думать, что теории и теоретические методы, используемые в физической химии, являются соверщенно законченными и неизменными. Наоборот, они развиваются и совершенствуются. Так, на смену теории кристаллического поля, позволившей объяснить некоторые свойства комплексных соединений, но не учитывающей структуру лигандов, пришла теория поля лигандов вслед за классической термодинамикой получила свое развитие статистическая термодинамика вместо кинетической теории активных столкновений развилась теория активного комплекса и т. д. Процесс углубления теорий, их взаимопроникновения продолжается, возникают новые разделы и науки — термодинамика неравновесных процессов, электрохимия полупроводников, газовая электрохимия и т. п. [c.365]

Как видно из рис. 1, для, осуществления электрохимической реакции необходима некоторая система — электрохимическая цепь. Существенные элементы такой цепи — металлические (или полупроводниковые) электроды, проводник второго рода (раствор электролита, его расплав или твердый электролит) и границы раздела фаз между металлом и электролитом, между двумя различными металлами и между двумя различными электролитами. Закономерности протекания тока в электрохимической цепи, а также закономерности электрохимического равновесия определяются свойствами всех этих элементов. Строение металлов и полупроводников, а также их электропроводность служат объектом изучения физики, а не химии. Объекты изучения электрохимии — ионные системы (проводники второго рода) и границы раздела фаз с точки зрения их структуры и механизма переноса заряженных частиц. [c.5]

Термодинамическое выражение для электродного скачка потенциала. В электрохимии электродом называют как электрохимическую систему, включающую металл и раствор электролита, так и собственно металл (или полупроводник). С точки зрения электродной реакции электрод — это система металл—раствор электролита, в которой происходит или непосредственный обмен заряженными частицами, или обмен через ряд промежуточных фаз скорость обмена может быть самой различной (О 0 схэ). [c.285]

Таким образом, в состоянии равновесия фазы заряжаются разноименно и возникает двойной электрический слой. Это явление оказывается общим для металлов, полупроводников и диэлектриков и подробно рассматривается в первом случае (металл — раствор ионов металла) в курсах электрохимии. [c.179]

В гл. I, 24 мы познакомились с сорбцией и, в частности, с адсорбцией, с их ролью в гетерогенном катализе. Поверхностные явления, в частности адсорбция, играют большую роль в самых различных областях техники. Для нас важно знать, что адсорбция изменяет не только поверхностные, но и объемные свойства полупроводниковых материалов, влияет на работу выхода электронов с поверхности твердых тел. С адсорбцией и десорбцией приходится сталкиваться в процессах химического и электрохимического травления и полирования полупроводников и металлов, при очистке поверхности твердых тел от загрязнений и т. д. Адсорбция и связанные с ней изменения поверхностного натяжения и разности потенциалов на границе раздела фаз играют громадную роль в коллоидной химии и электрохимии. Адсорбция используется для очистки газов и жидкостей, для удаления остатка газов из вакуумных приборов, для поглощения ОВ (в противогазах), для извлечения ценных веществ из растворов и газов и из отходов различных производств с целью рекуперации, для разделения и анализа смесей (хроматография) и т. д. [c.168]

Важнейшая область прикладной электрохимии — гальванотехника. Этим названием объединяются два направления гальваностегия — получение гальванических покрытий на металлах и гальванопластика—электрохимическое получение точных металлических копий с рельефных поверхностей (Якоби). Сейчас гальванопластика находит применение для нанесения металлических рисунков на полупроводники и непроводящие материалы (например, в производстве печатных радиосхем для миниатюрных радиоприемников). [c.214]

Электроды. В электрохимии электродом принято называть систему, состоящую из токопроводящего вещества и раствора или расплава электролита, в который погружается это вещество. В качестве электропроводящего материала может быть использован твердый металл (в виде кусочка, пластины, проволоки, порошка), жидкий металл (ртуть, расплавы металлов), различные соединения (например, карбид вольфрама, оксиды), неметаллические материалы (графит, стеклоуглерод), полупроводники. [c.202]

ЭЛЕКТРОХИМИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ, изучает строение границы раздела полупроводник электролит и ( жз.-хнм. процессы на этой границе. Особенности этих процессов обусловлены наличием двух видов подвижных носителей заряда — электронов зоны проводимости и положительно заряж. дырок валентной зоны. Электроны и дырки участвуют в электродных процессах независимо друг от друга. Объемная конц. носителей заряда в полупроводниках мала по сравнению с металлами (менее 10 см ), поэтому полупроводниковая обкладка двойного электрич. слоя диффузна, значит, часть межфазного скачка потенциала локализована в полупроводнике. Токи обмена в электродных процессах малы, электродные р-ции обычно необратимы в р-циях возможно участие связанных состояний электронов н дырок (экситонов). Для электрохим. кинетики существенны диффуз. ограничения, связанные с доставкой электронов или дырок к границе раздела электрод электро-лит. Для полупроводниковых электродов характерна высокая фоточувствительность, причем поглощенный свет ускоряет преим. анодную р-цию на электронном полупроводнике и катодную — на дырочном. Генерация неравновесных электронов и дырок, возможная при электрохим. р-циях, может привести к хемилюминесценции. [c.706]

В этой книге мы постарались собрать и обобщить важнейшие результаты по электрохимическому поведению синтетического полупроводникового алмаза и применению электрохимических методов для определения характеристик алмазных пленок, а также наметить перспективы развития этой новой области электрохимии. При обсуждении вопросов электрохимии полупроводников мы будем обращаться к монографии [6]. [c.8]

Соединения порфиринового ряда интересуют исследователей многих профилей. Помимо такой обширной области, как синтетическая химия порфиринов, они изучаются в целом ряде разделов современной и эволюционной биохимии, фотохимии, катализа, химии красителей, органической геохимии и космохимии, химии органических полупроводников, электрохимии, химии полимеров и, наконец, химии нефти, переработки нефтяного сырья и даже химатологии. [c.317]

В 4-е издание 3-с вышло в 1975 г.) введены разделы, посвяи1енные коноселективным электродам, электрохимии полупроводников и некоторые другие, а также изложены концепции электроиио-ионного равновесия и сольвати-рованных электронов. [c.2]

В настоящем издании исключен устаревший и второстепенный материал, а также сведения, достаточно подробно излагаемые в современных курсах физической химии, физики и других дисциплинах или в специальных руководствах по электроаналитической химии и технике электрохимических измерений. Это позволило включить в учебник, не увеличивая его объема, разделы, посвященные наиболее перспективным научным направлениям и наиболее важным проблемам, таким, как электрохимия полупроводников, основы теории действия ионосс лективных электродов, роли сольватироваиных электронов в электродном равновесии и в кинетике электродных процессов, а также некоторые другие. [c.3]

Исторически строение металлов и полупроводников, а также закономерности их электропроводности изучались физиками, а не химиками. Поэтому объектами изучения электрохимии остаются ионные системы (проводники второго рода) и границы раздела фаз с точки зрения их структуры и механизма переноса заряженных частиц. Отсюда вытекает следующее определение теоретической электрохимии электрохимия — то наука, которая изучает физико-химические свойства ионных систем, а также процессы и явления, происходящие на границах раздела фаз с участием заряженных частиц. В соответствии с этим определением в электрохимии можно выделить два больших раздела ионику и электродику. Первый из них занимается изучением физико-химических свойств ионных систем, второй — анализом явлений, протекающих на границе электрода и электролита. [c.6]

На современном этапе электрохимию можно разделить на два больших раздела. Первый из них занимается изучением физикохимических свойств ионных систем — растворов или расплавов электролитов, а также твердых электролитов. Второй занимается изучением явлений, которые возникают па границе между ионными системами и металлами или полупроводниками — электродами. Первый раздел электрохимии получил название ионики, а второй — электродики. Таким образом, электрохимия — это наука, которая изучает ионные системы, а также процессы или явления, протекающие на границе таких систем с металлами или полупроводниками. [c.6]

Электрохимия — раздел физической химии, в котором изучаются физико-химические свойства ионных систем (растворов, расплавов или твердых электролитов), а также явления, возникающие на границе двух фаз с участием заряженных частиц (ионов и электронов). В двухфазной электрохимической системе одна из фаз — чаще всего металл или полупроводник, другая — раствор или расплав электролита. В этом случае электрохимию определяют как науку, изучающую взаимодействие зарядов металла или полупроводника с ионами и молекулами раствора или расплава. Если система неравновесна, такое взаимодействие сопровождается возникновением в цепи, содержащей фазы, электрического тока. Учитывая это, дают еще более узкое определение электрохимии как науки, изучающей физико-химические процессы, сопровождающиеся появлением электрического тока или происходящие под действием на химические соединения электрического тока. [c.139]

Важнейшая область прикладной электрохимии — гальванотехника. Этим названием объединяются два направления гальваностегия — получение гальванических покрытий иа металлах и гальванопластика — электрохимическое получение точных металлических копий с рельефных поверхностей (Якоби). Сейчас гальваиоиластика находит применение для нанесения металлических рисунков на полупроводники и непроводящие материалы (например, в производстве печатных радиосхем для миниатюрных радиоирпемииков). Гальванические покрытия наносят для защиты металлов от коррозии, а также в декоративных и специальных целях (увеличение отрам<а-тельной способности волноводов и рефлекторов, уменьшение сопротивления электрических контактов и т. д.). Покрытие осуществляют электролизом растворов как с растворимым анодом (никелирование, кадмирование, цинкование, лужение, серебрение и др.), так и с нерастворимым (хромирование, золочение). Покрываемое изделие всегда является катодо . [c.264]

Еслн через электрохим. цепь проходит электрнч. ток, Э, п. отличается от равновесного значения (см. Поляризация. электродная). о. А. Петрий. ЭЛЕКТРОДЫ в электрохимии, электронно-проводящне фазы (металлы илн полупроводники), контактирующие с ионным проводником (электролитом). На каждой межфазной границе, разделяющей две или большее число фаз, возникает разность потенциалов, и если Э. соединены друг с другом металлич. проводником, они образуют цепь, через к-рую может протекать электрич. ток. При пропускании через цепь тока от внеш. источника на Э. протекают электрохим. р-ции. В этом случае Э. делят на аноды (на них идет суммарный положит, ток и преобладает окнсленне) и катоды (суммарный отрицат. ток и преобладает восстановление), причем положит, знак приписывают потоку электронов от реагирующих частиц на Э. [c.697]

Электрохим. методы исследования и анализа широко примен. в физ. и аналит. химии (см., напр., Вольтамперометрия, Потенциометрия). Существует тесная связь Э. с коллоидной химией, поскольку проблемы адсорбции на заряж. пов-стях и электрокинетические явления рассматриваются в обоих этнх разделах химии. Благодаря выявлению электрохим. Природы ряда процессов в живых организмах установилась связь между Э. и биологией (см. Биозлектрохимия). Выделились в самостоят. разделы электрохимия расплавов, электрохимия полупроводников, фотоэлектрохимия. [c.706]

При фотовозбуждении полупроводника электроны валентной зоны, поглотив кванг света, переходят в зону проводимости, оставляя в валентной зоне положительно заряженные дырки. Электроны проводимости и дырки могуг вступать в электрохим. р-ции, соотв. катодные и анодные, обусловливающие фототок. Скорость р-ций и, следовательно, фототок увеличиваются с концентрацией фотогенерир. электронов и дырок (см. Электрохимия полупроводников). [c.185]

Полупроводниковые электроды исследовапи в связи с созданием фотоэлектрохимических ячеек для использования со1неч ной энергии [119—122]. Широкое применение здесь нашли полупроводниковые аноды из ТЮа п-типа для разложения воды при освеш ении фотонами, энергия которых выше, чем ширина запрещ еиной зоны. Этот раздел электрохимии, как и использование полупроводников в фотогальваннческих элементах, не рассматривается в данной книге [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология