Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 49 стр.

     Сопротивления Red и Rel не зависят от плотности поляризующегося тока, исключая
сильные поля. Они могут быть рассчитаны или определены экспериментально независимы-
ми методами, и, следовательно, падение напряжения на них может быть учтено. Так, сопро-
тивление полупроводникового электрода Red можно рассчитать по уравнению:
      Red = ρsc lsc / Ssc + Rom + ρм lм / Sм ≈ ρsc lsc / Ssc, Ом,                                        (1.81)
где ρsc и ρм – удельное сопротивление полупроводника и металла подводящих проводов,
Ом⋅см; lsc и lм – длина электрода и проводов, см; Ssc и Sм – поперечное сечение электрода и
проводов, см2; Rom – сопротивление омического контакта металл – полупроводник, Ом. Для
полупроводника с ρsc = 1 3 Ом⋅см сопротивление Red обычно составляет 0.1 20 Ом.
     Сопротивление электролита, когда электрическое поле везде перпендикулярно по-
верхности электрода, для S = 1 см2 описывается таким уравнением [2]:
      Rel = ρel(l – nd) ≈ ρel(l – 0.3d),                                       (1.82)
где ρel – удельное сопротивление электролита, Ом⋅см; l – расстояние кончика капилляра
Луггина от поверхности электрода, см; d – внешний диаметр кончика капилляра Луггина, см;
n – отношение внешнего и внутреннего диаметров капилляра Луггина, n ≈ 0.3.
      В хорошо проводящих растворах сопротивление Rel составляет 0.1 5 Ом. При диффу-
зионных ограничениях в растворе, не содержащем постороннего электролита, это сопротив-
ление может значительно возрастать в режиме предельного тока.
      Сопротивление пленки продуктов реакции на поверхности электрода Rfl,(fl – film)
зависит от свойств плёнки и от тока поляризации и общего напряжения на ячейке. Характер-
ным признаком омического сопротивления поверхностной пленки является уменьшение
максимальных значений тока с ростом напряжения на ячейке. Сопротивление пленки Rfl
можно оценить непосредственно по поляризацнным кривым, используя соотношение:
     Rfl = (Epass – Eact) / ipass,                                                                   (1.83)
где Epаss и Eact – потенциал электрода в пассивном (при ipass) и активном состоянии (imax).

     1.5.4. Общий вид поляризационных кривых
     Рассмотрим поляризационные кривые, построенные по теоретическим уравнениям. На
рисунке 1.7 показана зависимость перенапряжения полупроводника.от логарифма плотности
тока поляризации. Значения перенапряжений показывают порядок величин. Они могут зна-
чительно отличаться для разных полупроводников и концентрации носителей.
   ηa , B                                             е        ηk , B
      15                                                  6
                                                  5
                                          4 д                     2
      10                              г
                            n-т ип                                                                       5
                                                                                                 р-тип
       5                                                                                        4
        1                                                          1
                            3                 5                                       3
                                     p-т ип                                               n-т ип
             1 б 2              в                                       1        2
       0 a                                                         0
             lg i o       lg ia ,l            lg ia                     lg i o       lg ik ,l                lg ik
                            а                                                           б
      Рис. 1.7. Зависимость η, lg i при анодной (а) и катодной (б) поляризации
                            полупроводника в электролите
                                                          49