Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 135 стр.

     3. Потенциал полупроводникового электрода уменьшается с ростом рН как потенциал
металлоксидного электрода (см. уравнения (4.16) и (4.17)): Е = а – bpH, где наклон прямой
Е, рН, т. е. коэффициент b = ∆Е/∆рН, достигает 0.059 В при 25 оС. В щелочной среде, где
возрастает растворимость кислотного оксида, он может быть больше 0.059 В.
     Экспериментальные значения электродного потенциала германия, полученные при раз-
ных рН, в темноте (атмосфера азота или гелия, 25 °С) [5, 6, 20, 21], соответствуют следую-
щим эмпирическим уравнениям (вольты):
     Е = 0.08 – 0.059 рН при рН 0...4;   Е = 0.20 – 0.059 рН при рН 8.. .10       (4.52)
и близки к линии а рисунка 4.5. При рН 4 13 наблюдается своеобразный ″горб″.
     Для арсенида галлия в тех же условиях значения электродного потенциала при рН 1       8
описываются уравнением [23]:
     Е = (0.34 – 0.059 рН) ± 0.02 В.                                              (4.53)
     При рН 8...10 потенциал GaAs изменяется мало, а при рН 11 13 очень быстро: b > 0.059 В.
Таким образом, как и у германия, на кривой Е, рН проявляется "горб" (рис. 4.5, линия b).
     Аналогичная зависимость Е, рН в таких же условиях характерна для других полупро-
водниковых соединений типа АIIIВV [12-16] (см. ниже п. 4.5.3).



                                                              Рис. 4.5. Зависимость элек-
                                                           тродного потенциала германия
                                                           и арсенида галлия от рН.
                                                           Атмосфера N2, темнота, 25оС.
                                                           Приведены средние значения
                                                           для 3-5 образцов n- и р-типа.
                                                           1 – 0.1 моль/л K2SO4 + GeO2
                                                           (насыщенный раствор), добавки
                                                           H2SO4 или КОН [5];
                                                           2 – 0.5 моль/л K2SO4, добавки
                                                           H2SO4 или КОН [21];
                                                           3 и 4 – 1 и 0.2 моль/л KCl,
                                                           добавки HCl или KOH [23]


     4. В области рН 1...12 электродный потенциал полупроводника не зависит заметным
образом от природы и концентрации анионов, не являющихся окислителями, а также от до-
бавок и концентрации в растворе соединений полупроводника [5, 20-23]. Лишь при высоких
рН, например, в 1 моль/л растворе КОН (рН 13.8) увеличение количества растворенного ок-
сида германия (IV) с 0.001 до 0.05 моль/л приводит к уменьшению электродного потенциала
германия, причем ∆Е / ∆lg C(GeO2) = –0,03 В [21].
      5. Освещение невырожденного полупроводника при всех значениях рН раствора не-
значительно увеличивает (единицы, десятки милливольт) электродный потенциал образ-
цов р-типа и значительно уменьшает (сотни милливольт) электродный потенциал n-типа
(n < 3⋅1017 см–3) [5-8]. C увеличением интенсивности освещения фотопотенциал полупровод-
ников n-типа, например, арсенида галлия растет до определенного предела [23].
      Подобно освещению действуют на электродный потенциал полупроводника энергич-
ные окислители: перманганат, бихромат, церий (IV), Н2O2 и другие. Увеличение их концен-
трации уменьшает и сводит на нет влияние света [24].

                                            135