Перенапряжение процессов на полупроводниках

Некоторые работы можно объединить по следующему признаку в них найдены соотношения, в которых сравниваются характеристики химического процесса с характеристиками фазового превращения в однокомпонентных или в многокомпонентных системах. К первым относятся взаимосвязи между температурой плавления окислов карбидообразующих металлов и температурой начала их восстановления углеродом [6.31], температурой плавления полупроводников и шириной запрещенной зоны [632, 633] (см. рис. 96), теплотой сублимации металлов и температурой заданной степени превращения [634] (см. также [400]), поверхностным натяжением и энергией решетки и энергией связи [149], температурой плавления и энергией решетки [635], электрической прочностью и теплотами сублимации [636], поверхностным натяжением и перенапряжением водорода [637] и ряд других (см., например, [36]). Ко вторым моншо отнести взаимосвязи между растворимостью в рядах сходных солей и энергией кристаллической решетки [638] и между растворимостью и сдвигом частот в спектрах [639]. [c.104]

Полупроводник обладает и еще одной особенностью. Малая -концентрация электронов в зоне проводимости или дырок в валентной зоне нередко приводит к тому, что под воздействием межфазной разности потенциалов в поверхностном слое полупроводника возникает слой объемного заряда, распространяющийся на большую или меньшую глубину. В результате, по сравнению с объемом полупроводника, у поверхности может существенно измениться концентрация носителей тока (дырок или электронов) и тогда положение зон соответственно сдвигается по отношению к уровню Ферми. Качественно это показано па рис. 50. Иногда такое смещение приводит даже к изменению механизма процесса. Так, возможно, что при большом катодном перенапряжении электроны в раствор будут переходить главным образом из зоны проводимости (рис. 50 в), в то время как при равновесном потенциале обмен идет за счет дефектных уровней валентной зоны (рис. 50 б). Геришер в своей работе рассмотрел и этот эффект. [c.154]

Вследствие довольно большого перенапряжения на германиевом катоде на нем удобно проводить восстановительные процессы, хотя все реакции идут с меньшей скоростью, чем на металлическом катоде, так как обмен электронами между полупроводником и ионом происходит медленнее, чем между металлом и ионом [773]. [c.281]

Отметим общие черты рассмотренных типов фотоэлектрохимических процессов, лежащих в основе элементов для преобразования световой энергии в электрическую и в химическую а) использование электрического поля обедненного слоя в полупроводнике для разделения генерированных светом зарядов б) перевод электрохимической реакции, которая протекает с участием основных носителей, на металлический противоэлектрод, чем достигается, во-первых, пространственное разделение продуктов фотоэлектролиза и, во-вторых, некоторое снижение потерь, обусловленных перенапряжением, хотя бы для одной из парциальных реакций (так как металлический электрод по своей электро-каталитической активности обычно превосходит полупроводниковый). [c.48]

Рассмотрим принцип действия металлов-катализаторов на поверхности полупроводниковых электродов. Поверхность полупроводникового электрода с металлическими включениями (рис. 35) можно представить, как параллельное соединение контактов двух типов полупроводник/электролит и полупроводник/металл/электролит, каждый из которых может принимать участие в фотоэлектрохимическом процессе. Схема действия первого из них в случае образования в полупроводнике обедненного слоя рассмотрена в разд. 2.1 образованные светом неосновные носители (в полупроводнике -типа-электроны в зоне проводимости) переносятся электрическим полем к поверхности полупроводника и переходят в раствор, восстанавливая ионы водорода или молекулы воды. Процесс этот обычно идет с заметным перенапряжением. Основные носители переносятся в глубь электрода и далее через внешнюю цепь на противоэлектрод ячейки. [c.69]

В последние годы в практике электрохимических исследований все большее значение приобретают импульсные методы поляризации металлов в электролитах. Эти методы широко применяются для изучения механизма перенапряжения водорода [1], измерения токов обмена [2], перенапряжения кристаллизации [3], механизма )астворення металлов в кислотах [4—10], процессов ингибирования 11], свойств границы полупроводник — электролит [12] и других электрохимических явлений [13, 14]. Во многих случаях импульсная поляризация электрохимических систем обеспечивает поступление такой информации, которая не может быть получена при использовании классических гальваностатических и потенциостатических методов. [c.16]

Основная функция окислителя, по мнению Тарнера,. состоит не в окислении поверхности полупроводника, а в доставке легко восстанавливающихся молекул и ионов к катодным участкам. При отсутствии в растворе окислителей единственной сопряженной катодной реакцией будет процесс выделения водорода, который должен протекать с ничтожной скоростью из-за относительно большой величины перенапряжения. Восстановление окислителей может происходить с захватом электронов из валентной зоны, что равносильно образованию новых дырок непосредственно на поверхности электрода [c.143]