Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 126 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АлтГУ | Барнаул

Составители: 

Рубрика: 

126
Таблица 4.2
Уравнения равновесных реакций и электродного потенциала; система GaAs – вода
№ Электрохимическая равновесная реакция Уравнение потенциала, мВ
1 Ga
2
О + 2As + 2Н
+
+2e
–
↔ 2GaAs + H
2
OE
1
= 353 – 59.2 pH
2Ga
2+
+ As + 2e
–
↔ GaAs E
2
= –78 + 29.6 lg а
Ga
2+
3Ga
3+
+ As + 3e
–
↔ GaAs E
3
= –278 + 19.7 lg а
Ga
3+
4GaOH
2+
+ As + H
+
+ 3e
–
↔ GaAs + H
2
OE
4
= –227 – 19.7 pH + 19.7 lg a
GaOH
2+
5 Ga(OH)
2
+
+ As + 2H
+
+ 3e
–
↔ GaAs + 2H
2
OE
5
= –164 – 39.4 pH + 19.7 lg a
Ga
(
OH
)
2
+
6H
2
GaO
3
–
+ As + 4H
+
+ 3e
–
↔ GaAs + 3H
2
OE
6
= 137 – 78.9 pH + 19.7 lg a
H
2
GaO
3
–
7 HGaO
3
2–
+ As + 5H
+
+ 3e
–
↔ GaAs + 3H
2
OE
7
= 339 – 98.6 pH + 19.7 lg a
HGaO
3
2–
8GaO
3
3–
+ As + 6H
+
+ 3e
–
↔ GaAs + 3H
2
OE
8
= 571 – 118 pH + 19.7 lg a
GaO
3
3–
9 Ga(OH)
3
+ As + 3H
+
+ 3e
–
↔ GaAs + 3Н
2
О E
9
= –167 – 59.2 pH
10 Ga
2
O
3
+ 2As + 6H
+
+ 6e
–
↔ 2GaAs + 3Н
2
О E
10
= –234 – 59.2 pH
11 Ga
3+
+ AsO
+
+ 2H
+
+ 6e
–
↔ GaAs + H
2
OE
11
= –12 – 19.7 pH + 9.86 lg K
12 Ga
3+
+ HAsO
2
+ 3H
+
+ 6e
–
↔ GaAs + 2H
2
OE
12
= –15 – 29.6 pH + 9.86 lg K
13 GaOH
2+
+ HAsO
2
+ 4H
+
+ 6e
–
↔ GaAs + 3H
2
O Е
13
= 10 – 39.4 рН + 9.86 lg K
14 Ga(OH)
2
+
+ HAsO
2
+ 5H
+
+ 6e
–
↔ GaAs + 4H
2
OE
14
= 42 – 49.3 рН + 9.86 lg K
15 H
2
GaO
3
–
+ HAsO
2
+ 7H
+
+ 6e
–
↔ GaAs + 5H
2
OE
15
= 192 – 69.0 рН + 9.86 lg K
16 Н
2
GаО
3
–
+ AsO
2
–
+ 8H
+
+ 6e
–
↔ GaAs + 5H
2
O Е
16
= 283 – 78.9 рН + 9.86 lg K
17 НGаО
3
2–
+ АsO
2
–
+ 9H
+
+ 6e
–
↔ GaAs + 5H
2
OE
17
= 384 – 88.8 рН + 9.86 lg K
18 GaO
3
3–
+ AsO
2
–
+ 10H
+
+ 6e
–
↔ GaAs + 5H
2
OE
18
= 500 – 98.6 рН + 9.86 lg K
19 2Ga
3+
+ As
2
O
3
+ 6H
+
+ 12e
–
↔ 2GaAs + 3Н
2
О E
19
= –22 – 29.6 рН + 19.7 lg (а
Ga
3+
)
2
20 2Ga(OH)
3
+As
2
O
3
+12H
+
+12e
–
↔2GaAs + 9H
2
OE
20
= 34 – 59.2 рН
21 Ga(OH)
3
+ АsO
2
–
+7H
+
+ 6e
–
↔ GaAs + 5H
2
OE
21
= 131 – 69.0 рН + 19.7 lg a
АsO
2
–
22 Ga
2
O
3
+ As
2
O
3
+ 12H
+
+12e
–
↔ 2GaAs + 6H
2
OE
22
= 000 – 59.2 рН
23 Ga
2
O
3
+ 2AsO
2
–
+ 14H
+
+12e
–
↔ 2GaAs + 7H
2
OE
23
= 98 – 69.0 pH + 19.7 lg (a
АsO
2
–
)
2
24 GaAs + 3H
+
+ 3e
–
↔Ga + AsH
3
E
24
= –859 –59.2 рН – 19.7 lg Р
AsH
3
Примечание: К – константа равновесия, равная произведению активностей раствори-
мых форм продуктов окисления арсенида галлия (реакции 11-18).
Таблица 4.3
Химические равновесия соединений галлия и мышьяка в воде и их константы
№ Химическое равновесие рК = – lg K Область преобладания, pH
1’ AsO
+
+ Н
2
О ↔ HAsO
2
+ H
+
–0.34 Дo –0.34
2’ HAsO
2
↔ AsO
2
–
+ Н
+
9.21 –0.34…9.21
3’ Ga
3+
+ H
2
O ↔ GaОН
2+
+ Н
+
2.56 Дo 2.56
4’ GaOH
2+
+ H
2
O ↔ Ga(OH)
2
+
+ Н
+
3.20 2.56…3.20
5’ Ga(OH)
2
+
+ H
2
O ↔ H
2
GaO
3
–
+ 2Н
+
15.25 3.20…7.62
6’ H
2
GaO
3
–
↔ HGaO
3
2–
+ H
+
10.27 7.62…10.27
7’ HGaO
3
2–
↔ GaO
3
3–
+ Н
+
11.74 10.27…11.74
8’ 2AsO
+
+ H
2
O ↔ As
2
O
3
+ 2Н
+
–1.02 Дo –1.02
9’ As
2
O
3
+ H
2
O ↔ 2AsO
2
–
+ 2Н
+
9.89 –1.02...9.89
10’ 2Ga
3+
+ 3H
2
O ↔ Ga
2
O
3
+ 6Н
+
0.74 Дo 0.74
11’ Ga
3+
+ 3H
2
O ↔ Ga(OH)
3
+ 3Н
+
1.87 Дo 1.87
12’ Ga(OH)
3
↔ GaO
3
3–
+ 3H
+
37.44 1.87…12.5
13’ Ga
2
O
3
+ 3H
2
O ↔ 2GaO
3
3–
+ 6Н
+
40.81 0.74…13.6
                                                                     Таблица 4.2
  Уравнения равновесных реакций и электродного потенциала; система GaAs – вода
 № Электрохимическая равновесная реакция                 Уравнение потенциала, мВ
                       +   –
  1    Ga2О + 2As + 2Н +2e ↔ 2GaAs + H2O                 E1 = 353 – 59.2 pH
  2    Ga2+ + As + 2e– ↔ GaAs                            E2 = –78 + 29.6 lg аGa2+
  3    Ga3+ + As + 3e– ↔ GaAs                            E3 = –278 + 19.7 lg аGa3+
  4    GaOH2+ + As + H+ + 3e– ↔ GaAs + H2O               E4 = –227 – 19.7 pH + 19.7 lg aGaOH2+
  5    Ga(OH)2+ + As + 2H+ + 3e– ↔ GaAs + 2H2O           E5 = –164 – 39.4 pH + 19.7 lg aGa(OH)2+
  6    H2GaO3– + As + 4H+ + 3e– ↔ GaAs + 3H2O            E6 = 137 – 78.9 pH + 19.7 lg aH2GaO3–
  7    HGaO32– + As + 5H+ + 3e– ↔ GaAs + 3H2O            E7 = 339 – 98.6 pH + 19.7 lg aHGaO32–
  8    GaO33– + As + 6H+ + 3e– ↔ GaAs + 3H2O             E8 = 571 – 118 pH + 19.7 lg aGaO33–
  9    Ga(OH)3 + As + 3H+ + 3e– ↔ GaAs + 3Н2О            E9 = –167 – 59.2 pH
 10    Ga2O3 + 2As + 6H+ + 6e– ↔ 2GaAs + 3Н2О            E10 = –234 – 59.2 pH
 11    Ga3+ + AsO+ + 2H+ + 6e– ↔ GaAs + H2O              E11 = –12 – 19.7 pH + 9.86 lg K
 12    Ga3+ + HAsO2 + 3H+ + 6e– ↔ GaAs + 2H2O            E12 = –15 – 29.6 pH + 9.86 lg K
 13    GaOH2+ + HAsO2 + 4H+ + 6e– ↔ GaAs + 3H2O          Е13 = 10 – 39.4 рН + 9.86 lg K
 14    Ga(OH)2+ + HAsO2 + 5H+ + 6e– ↔ GaAs + 4H2O        E14 = 42 – 49.3 рН + 9.86 lg K
 15    H2GaO3– + HAsO2 + 7H+ + 6e– ↔ GaAs + 5H2O         E15 = 192 – 69.0 рН + 9.86 lg K
 16    Н2GаО3– + AsO2– + 8H+ + 6e– ↔ GaAs + 5H2O         Е16 = 283 – 78.9 рН + 9.86 lg K
 17    НGаО32– + АsO2– + 9H+ + 6e– ↔ GaAs + 5H2O         E17 = 384 – 88.8 рН + 9.86 lg K
 18    GaO33– + AsO2– + 10H+ + 6e– ↔ GaAs + 5H2O         E18 = 500 – 98.6 рН + 9.86 lg K
 19    2Ga3+ + As2O3 + 6H+ + 12e– ↔ 2GaAs + 3Н2О         E19 = –22 – 29.6 рН + 19.7 lg (аGa3+)2
 20    2Ga(OH)3 +As2O3 +12H+ +12e– ↔2GaAs + 9H2O         E20 = 34 – 59.2 рН
 21    Ga(OH)3 + АsO2– +7H+ + 6e– ↔ GaAs + 5H2O          E21 = 131 – 69.0 рН + 19.7 lg aАsO2–
 22    Ga2O3 + As2O3 + 12H+ +12e– ↔ 2GaAs + 6H2O         E22 = 000 – 59.2 рН
 23    Ga2O3 + 2AsO2– + 14H+ +12e– ↔ 2GaAs + 7H2O        E23 = 98 – 69.0 pH + 19.7 lg (aАsO2–)2
 24    GaAs + 3H+ + 3e– ↔Ga + AsH3                       E24 = –859 –59.2 рН – 19.7 lg РAsH3
    Примечание: К – константа равновесия, равная произведению активностей раствори-
мых форм продуктов окисления арсенида галлия (реакции 11-18).
                                                                       Таблица 4.3
    Химические равновесия соединений галлия и мышьяка в воде и их константы
      №      Химическое равновесие           рК = – lg K Область преобладания, pH
               +                   +
       1’   AsO + Н2О ↔ HAsO2 + H              –0.34                   Дo –0.34
       2’   HAsO2 ↔ AsO2– + Н+                   9.21                 –0.34 9.21
       3’   Ga3+ + H2O ↔ GaОН2+ + Н+             2.56                  Дo 2.56
       4’   GaOH2+ + H2O ↔ Ga(OH)2+ + Н+         3.20                  2.56 3.20
       5’   Ga(OH)2+ + H2O ↔ H2GaO3– + 2Н+      15.25                  3.20 7.62
       6’   H2GaO3– ↔ HGaO32– + H+              10.27                 7.62 10.27
       7’   HGaO32– ↔ GaO33– + Н+               11.74                10.27 11.74
       8’   2AsO+ + H2O ↔ As2O3 + 2Н+           –1.02                  Дo –1.02
       9’   As2O3 + H2O ↔ 2AsO2– + 2Н+            9.89                –1.02...9.89
      10’   2Ga3+ + 3H2O ↔ Ga2O3 + 6Н+            0.74                  Дo 0.74
      11’   Ga3+ + 3H2O ↔ Ga(OH)3 + 3Н+           1.87                  Дo 1.87
      12’   Ga(OH)3 ↔ GaO33– + 3H+              37.44                  1.87 12.5
      13’   Ga2O3 + 3H2O ↔ 2GaO33– + 6Н+        40.81                  0.74 13.6


                                         126

Страницы