Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 116 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АлтГУ | Барнаул

Составители: 

Рубрика: 

116
41.
От чего зависит выбор состава электролита для электроосаждения металла на полу-
проводники?
42.
Какие металлы и сплавы наиболее часто электроосаждаются на полупроводники? Почему?
43.
Каковы критерии выбора металлов, электролита и условий электролиза при электро-
осаждении металлов на полупроводники?
44.
Как экспериментально определяется оптимальная плотность катодного тока при элек-
троосаждении металла, сплава?
45.
Как влияют на качество осадка металла и ВАХ контактов электроосажденный металл –
полупроводник: предварительная обработка поверхности полупроводника, концентрация
донорной примеси, природа металла, состав электролита, условия электроосаждения?
46.
Каков механизм переноса тока на контакте металл – полупроводник?
47.
Какое уравнение количественно описывает ВАХ контактов металл – полупроводник?
48.
Какие рекомендации следуют для технологии изготовления выпрямляющих контактов
металл – полупроводник из электрохимической теории униполярной проводимости.
Задачи
1. Какую концентрацию свободного лиганда [L] в ммоль/л надо создать в электролите
при 25 °С для электрооcаждения сплава из металлов 1 и 2, чтобы их исходные потенциалы E
I
и Е
2
(при [L] = 0) после добавления реагента, образующего комплексные соединения только с
ионами более благородного металла 2 М
z+
, сблизились при β = 0,5 до разности в 0,15 В? Ис-
ходные значения E
I
и Е
2
, а также константы устойчивости β
1
, β
2
комплексов металла 2 и чис-
ло зарядов n = z приведены в таблице.
Вариант а б в г д е ж з и к л м
– E
I
, B 0.76 1.00 0.60 0.80 1.21 0.90 0.78 1.15 0.85 1.10 0.95 0.65
– Е
2
, В 0.21 0.30 0.00 0.08 0.60 0.08 0.15 0.37 0.14 0.46 0.27 0.05
β
1
1
*
10
14
6
*
10
6
2
*
10
8
5
*
10
5
9
*
10
10
4
*
10
6
З
*
10
7
8
*
10
5
2
*
10
13
9
*
10
9
7
*
10
12
1
*
10
8
β
2
З
*
10
16
2
*
10
8
4
*
10
11
З
*
10
7
7
*
10
13
1
*
10
9
5
*
10
10
9
*
10
8
5
*
10
16
5
*
10
10
6
*
10
15
З
*
10
10
п = z
41 2131213232
Ответ
33 6 10408320521559207036
Указание. Для расчёта [L] используется уравнение п. 3.4.2 после вычисления перенапря-
жения комплексообразования для металла 2 с учётом заданной разности сближения 0,15 В.
2. Вычислите плотность электроактивных участков N
M
на поверхности арсенида галлия
п-типа (она равна числу микроосадков электроосажденного металла на 1 см
2
полупроводника)
для концентрации донорной примеси
N
D
, приведённой в таблице. В арсениде галлия n-типа
концентрация донорной примеси, которая соответствует началу его вырождения N
bd
≈ n
bd
=
= 3.2·10
17
см
–3
. Плотность арсенида галлия 5.32 г/см
3
.
Вариант а б в г д е ж з и к л м
N
D
≈
п,см
–3
2
*
10
16
5
*
10
14
1
*
10
18
З
*
10
15
6
*
10
18
1
*
10
14
5
*
10
17
7
*
10
15
4
*
10
19
8
*
10
16
1
*
10
15
2
*
10
17
Ответ:
а
*
10
11
13 5.6 21 9.2 23 2.3 19 11 24 16 7.0 18
Указание. N – число атомов галлия и мышьяка в 1 см
3
арсенида галлия определятся из
значений его плотности и молекулярной массы. Затем используется нужная формула п. 3.5.
  41. От чего зависит выбор состава электролита для электроосаждения металла на полу-
      проводники?
  42. Какие металлы и сплавы наиболее часто электроосаждаются на полупроводники? Почему?
  43. Каковы критерии выбора металлов, электролита и условий электролиза при электро-
      осаждении металлов на полупроводники?
  44. Как экспериментально определяется оптимальная плотность катодного тока при элек-
      троосаждении металла, сплава?
  45. Как влияют на качество осадка металла и ВАХ контактов электроосажденный металл –
      полупроводник: предварительная обработка поверхности полупроводника, концентрация
      донорной примеси, природа металла, состав электролита, условия электроосаждения?
  46. Каков механизм переноса тока на контакте металл – полупроводник?
  47. Какое уравнение количественно описывает ВАХ контактов металл – полупроводник?
  48. Какие рекомендации следуют для технологии изготовления выпрямляющих контактов
      металл – полупроводник из электрохимической теории униполярной проводимости.


                                                  З а да ч и
      1. Какую концентрацию свободного лиганда [L] в ммоль/л надо создать в электролите
при 25 °С для электрооcаждения сплава из металлов 1 и 2, чтобы их исходные потенциалы EI
и Е2 (при [L] = 0) после добавления реагента, образующего комплексные соединения только с
ионами более благородного металла 2 Мz+, сблизились при β = 0,5 до разности в 0,15 В? Ис-
ходные значения EI и Е2, а также константы устойчивости β1, β2 комплексов металла 2 и чис-
ло зарядов n = z приведены в таблице.

    Вариант        а          б         в         г         д          е         ж         з         и         к         л         м
     – EI, B     0.76       1.00       0.60      0.80      1.21      0.90       0.78      1.15      0.85      1.10      0.95      0.65
     – Е2, В     0.21       0.30       0.00      0.08      0.60      0.08       0.15      0.37      0.14      0.46      0.27      0.05
       β1        1*1014 6*106 2*108 5*105 9*1010 4*106 З*107 8*105 2*1013 9*109 7*1012 1*108
       β2        З*1016 2*108 4*1011 З*107 7*1013 1*109 5*1010 9*108 5*1016 5*1010 6*1015 З*1010
      п=z          4          1         2         1         3          1         2         1         3         2         3         2
     Ответ        33          6        10        40        83        20         52        15        59        20        70        36

    Указание. Для расчёта [L] используется уравнение п. 3.4.2 после вычисления перенапря-
жения комплексообразования для металла 2 с учётом заданной разности сближения 0,15 В.

      2. Вычислите плотность электроактивных участков NM на поверхности арсенида галлия
п-типа (она равна числу микроосадков электроосажденного металла на 1 см2 полупроводника)
для концентрации донорной примеси ND, приведённой в таблице. В арсениде галлия n-типа
концентрация донорной примеси, которая соответствует началу его вырождения Nbd ≈ nbd =
= 3.2·1017см–3. Плотность арсенида галлия 5.32 г/см3.

   Вариант        а          б          в         г         д          е        ж          з        и         к         л         м
            –3         16
  ND ≈ п,см 2*10            5*10 1*10 З*10 6*10 1*10 5*10 7*10 4*10 8*10 1*10 2*1017
                                  14        18        15        18         14        17        15        19        16        15

    Ответ:
    а*1011    13             5.6       21        9.2       23        2.3        19        11        24        16        7.0       18
     Указание. N – число атомов галлия и мышьяка в 1 см3 арсенида галлия определятся из
значений его плотности и молекулярной массы. Затем используется нужная формула п. 3.5.


                                                                 116

Страницы