Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 136 стр.

     6. Сорбция катионов меди, золота, серебра ухудшает воспроизводимость потенциала
полупроводника и изменяет его значение [5, 25].
      7. Атмосфера гелия, аргона, азота, водорода, восстановители и перемешивание раствора
практически не влияют на потенциал полупроводникового электрода [5, 20]. В атмосфере возду-
ха и кислорода он зависит от перемешивания раствора и увеличивается на 0.05 0.1 В [5, 6, 20,
23, 26]. Увеличение концентрации Н2О2 примерно с 0.1 до 0.8 моль/л уменьшает электродный
потенциал германия, арсенид галлия на ∼0.1 В, а выше 0.8 моль/л – повышает его [21, 24].
    8. Повышение температуры 0,1 моль/л раствора сульфата калия с 25 до 40 и до 60 °С
понижает электродный потенциал германия с –0.25 до –0.32 В и до –0.34 В [20].

     4.5.2. Скорость коррозии полупроводников и ток обмена

     Изучение скорости коррозии полупроводника в безокислительных средах показало, что
она меньше или одного порядка с током обмена. Например, скорость растворения германия в
воде, в атмосфере азота при 30 о С, по данным [26], составляет 0.024 мкг/(см 2 ⋅ час) или
v = 9.2⋅10–14 моль/(см2⋅с). В пересчете на анодный ток окисления наиболее вероятного при
этих условиях германия (II) скорость коррозии составляет:
     icorr = nFv = 2⋅9.65⋅104 ⋅9.2⋅10–14 = 1.8⋅10–8 А/см2 = 0.02 мкА/см2.
      Ток же обмена германия ioM составляет 0.02...0.2 мкА/см2 [20, 27], что равно или больше
тока коррозии. Например, авторы [20], используя метод экстраполяции анодных и катодных
тафелевских участков поляризационных кривых до их пересечения, получили следующие
значения тока обмена германия в атмосфере азота: 0.04...0.08, 0.06...0.12 и 0.1...0.2 мкА/см2,
соответственно, в кислых (рН 2.2...2.7), нейтральных (рН 6.0...6.6) и щелочных растворах (рН
11.3...11.6). Есть сомнения [6], что эти данные значительно завышены по сравнению с истин-
ным током обмена ioM, а электродный потенциал существенно отличается от равновесного из-
за протекания сопряженной реакции с участием окислителя раствора (см. рис. 4.2, а). Одна-
ко эти сомнения опровергаются вышеприведенными данными и не меньшими, чем ток кор-
розии, значениями тока обмена германия 0.02... 0.1 мкА/см2, определенным независимым
прямым методом радиоактивных индикаторов для контакта германия с водой без или с до-
бавлением от 0.001 до 0.05 моль/л H2GeF6 [27].
     По данным авторов [28] в атмосфере азота гидролиз арсенида галлия с образованием
летучего арсина в дистиллированной воде и в 0.01, 0.1, 1 моль/л растворах NaOH идет со
скоростью, меньшей 3⋅10–10 г/(см2⋅час) или 0.3 нА/см2 при n = 6. Минимальное же значение
тока обмена, полученное экстраполяцией анодных тафелевских участков кривых до η = 0 для
арсенида галлия, анодно поляризованного в концентрированной фтороводородной кислоте в
атмосфере спектрально чистого гелия, составляет 0.5 нА/см2 и больше [29].
       У арсенида индия токи обмена индия и мышьяка, определенные методом радиоактив-
ных индикаторов в воде без и с добавками в виде раствора 0.001, 0.005 и 0.01 моль/л арсени-
да индия, близки между собой: 0.2...0.6 мкА/см2 [27]. Скорость же его коррозии, определен-
ная по убыли массы образцов из InAs в 0.3 моль/л растворах НСl (рН 0.7) и КОН (рН 13.3) и
1 моль/л растворе хлорида калия (рН 6.0), составляет в закрытых бюксах 0.04...0.08 мкА/см2,
а на воздухе: 0.3...0.5 мкА/см2, если принять окисление InAs до индия (III) и мышьяка (III),
т. е. если n = 6 [15]. Однако это, по-видимому, завышенные, как минимум, в 2 раза значения,
так как более вероятно, что в этих условиях арсенид индия окисляется лишь до In (III) и As
(0) (n = 3) или даже до In (I) и As (0) (n = 1).
     Такие же соотношения между токами ioM и icorr для аналогичных условий наблюдаются
для других полупроводников АIIIВV: GaSb и GaP, InSb и InP [12-14, 16].




                                                136