Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 141 стр.

     4.6. КОРРОЗИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

     Как отмечалось в п. 4.3.1. и 4.3.4, коррозионный потенциал наблюдается при контакте
электрода с агрессивными растворами (травителями), которые содержат высокие концентра-
ции энергичных окислителей и хорошие растворители продуктов окисления материала элек-
трода. В этих средах скорость растворения ia,м электрода во много раз превышает ток обмена
реакций с участием материала полупроводника ioм (см. уравнение (4.39)).
     Проблеме коррозионного потенциала полупроводников (германия) посвящены работы
Х. Геришера и Ф. Бека [34], Д. Тарнера [35], Р. Гереза и М. Коуха [36] и наша статья [37].

     4.6.1. Особенности коррозионного потенциала полупроводников

     1. В отличие от смешанного потенциала полупроводника Еmix стационарное значение
коррозионного потенциала Еcorr устанавливается быстро (минуты) и тем быстрее, чем больше
скорость растворения электрода. Конечное значение Еcorr не зависит от вида предваритель-
ной обработки полупроводника, его кристаллографической ориентации [35].
     2. Коррозионный потенциал полупроводника сильно зависит от скорости растворения
полупроводника, т. е. от концентрации окислителя и растворителя продуктов окисления, их
соотношения и интенсивности размешивания раствора. Он увеличивается с ростом концен-
трации окислителя и его окислительного потенциала, при перемешивании раствора, если при
этом возрастает скорость коррозии полупроводника [34, 35].
     3. При высокой скорости коррозии освещение не влияет на Ecorr полупроводника [35].
      4. При прочих равных условиях скорость растворения образцов полупроводника не за-
висит от их типа проводимости и концентрации носителей. Однако коррозионный потенциал,
например, германия, в отличие от смешанного потенциала, сложным образом зависит от типа
проводимости и концентрации носителей. Это иллюстрирует рисунок 4.6 [36]. Так, у р-типа
он не зависит от концентрации акцепторов, исключая их низкую концентрацию (<1016 см–3) и
очень высокую скорость растворения полупроводника (сотни мА/см2) [35]. Для невырожден-
ного n-Ge с увеличением концентрации электронов наблюдается уменьшение Еcorr и тем большее,
чем выше скорость растворения полупроводника. В случае сильно легированного n-Ge, начиная с
n > 2⋅1018 см–3, коррозионный потенциал начинает возрастать и при большой концентрации элек-
тронов n принимает значения, одинаковые с р-типом [36].
     Образцы кремния n-типа в травителе 10% HF (48%) + 90% HNO3 (71%) также имеют
значительно меньшие значения потенциала (на 0.3 В), чем у p-Si [35].



                                                               Рис. 4.6. Зависимость кор-
                                                             розионного потенциала гер-
                                                             маниевого электрода от кон-
                                                             центрации пазонов [36].
                                                             Электролит (моль/л): NaNO3-1;
                                                             K3[Fe(CN)6] – 0.1; NaOH – 0.1.
                                                             Условия: без перемешивания,
                                                             атмосфера N2, темнота, 25 оС.
                                                             Электрод сравнения – насы-
                                                             щенный каломельный электрод




                                            141