Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 128 стр.

стью растворения Ga2O3. При всех значениях рН в области потенциалов между линиями 19-23
и 3, 10, 8 коррозия арсенида галлия должна отсутствовать, если на его поверхности будет об-
разовываться компактный слой, содержащий нерастворимый и термодинамически устойчи-
вый при этих потенциалах элементный мышьяк.
      Согласно диаграмме значительная коррозия арсенида галлия и его поверхность, свобод-
ная от оксидов, возможны в сильно кислой среде при рН < –1 и в щелочной среде при рН > 13.
      Как и у германия, при одинаковых рН электродный потенциал GaAs для реакции 1 с
участием низшего оксида Ga2O и элементного мышьяка больше на 0.25 0.36 В, чем для ре-
акций 11-23 с участием галлия (III) и мышьяка (III), и на 0.35 0.6 В, чем для реакций 3-10
с участием Ga (III) и Аs (0), и на 1.2 В, чем для реакции 24 с участием Ga (0) и AsH3.

     4.2.3. Другие полупроводники AIIIBV

     Расчеты электродных потенциалов, подобные вышеприведенным, и построение диа-
грамм Е, рН выполнены нами для равновесных систем с водой других соединений AIIIBV:
фосфида и антимонида галлия, фосфида, арсенида и антимонида индия [12-16]. В располо-
жении линий, как функции рН и потенциалов, есть заметные различия для реакций с участием
соответствующих форм окисления атомов того или иного полупроводника AIIIBV. Однако в
общих чертах их диаграммы аналогичны диаграмме Е, рН для арсенида галлия. Наибольшие
значения электродного потенциала у этих полупроводников также характерны для равновес-
ной реакции типа a с участием твердых оксидов галлия (I) или индия (II) и элементного В (0)
(фосфор, мышьяк, сурьма), для GaSb – Sb2О3. Это видно из таблицы 4.4, в которой сопос-
тавлены значения стандартных электродных потенциалов полупроводников AIIIBV для реак-
ций типа а, b, с (указаны формы окисления полупроводника). Наименьшим значениям Ео от-
вечают реакции типа с с участием твердого элементного А (0) и газообразного гидрида эле-
мента В, а средним значениям Ео – реакции типа b, включающие соединения трехвалентных
элементов А и В. Значения ширины запрещённой зоны в таблице 4.4 приведены для 300 К.
                                                                    Таблица 4.4
  Стандартные электродные потенциалы полупроводников AIIIBV для реакций а, b, с
  Полупрo- ∆Еg, Продукты реакции полупроводника и стандартный потенциал Лите-
   водник эВ Реакция а Еo, мВ Реакция b         Еo, мВ Реакция с Еo, мВ ратура
   GaP       2.25   Ga2O, 2P      615   Ga2O3, 2H3PO3   –324   Ga, PH3     –427     [13]
   GaAs      1.42   Ga2O, 2As     354   Ga2O3, As2O3    0,00   Ga, AsH3    –859     [8]
   GaSb      0.72   Ga2O, Sb2О3   166   Ga2O3, Sb2O3    – 65   Ga, SbH3    –643     [12]
   InP       1.35   In(OН)2, P    503   In2O3, 2H3PO3   –234   In, PH3     –342     [16]
   InAs      0.36   In(OН)2, As   370   In2O3, As2O3     97    In, AsH3    –776     [15]
   InSb      0.17   In(OН)2, Sb   252   In2O3, Sb2O3     17    In, SbH3    –423     [14]


     4.3. СТАЦИОНАРНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ (ТЕОРИЯ)

     4.3.1. Общие понятия [1, 2]

     В самом широком смысле стационарный потенциал – это неизменное во времени
значение потенциала электрода в условиях его поляризации внешним током или без нее.
     Стационарный потенциал обесточенного электрода – это практически постоянное во
времени значение его потенциала, устанавливающееся в отсутствии внешнего тока при про-
текании на электроде одновременно двух и более электрохимических реакций. При этом со-
блюдается равенство по зарядам, переносимым через границу электрод – электролит, т. е. ра-
венство сумм парциальных анодных ia,i и катодных плотностей тока ik,i:

                                            128