Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 52 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АлтГУ | Барнаул

Составители: 

Рубрика: 

52
Задачи
1. Рассчитайте относительное падение потенциала в ОПЗ по сравнению с падением по-
тенциала в слое Гельмгольца ϕ
1
/ϕ
о
и в слое Гуи ϕ
1
/φ, а также электрическую емкость контак-
та
п-германия (ε
1
= 16) с водным раствором гидроксида калия КОН при 25°С.
Вариант a бвгдежзикл
п, см
–3
6⋅10
15
1⋅10
16
4⋅10
16
5⋅10
15
8⋅10
15
2⋅10
16
4⋅10
15
З⋅10
15
З⋅10
16
7⋅10
15
5⋅10
16
С
KOH
, ммоль/л 80 20 150 40 130 60 160 200 50 105 90
2. Вычислите ток обмена I
о
(мкА) и число зарядов п контролирующей стадии при α = 0.33,
25 °С для поляризационной кривой, которая описывается уравнением Тафеля, если постоян-
ные
а и b имеют следующие значения:
Вариант a бвгдe жзиклм
-а, мВ 404 298 728 207 254 864 423 242 757 288 220 350
b, мВ 90 60 180 45 60 180 90 45 180 60 45 90
Ответы: п 231431241342
I
o
, мкА 31 10 87 24 56 15 19 4 60 15 12 125
3. Постройте для реакции катодного восстановления ионов меди (II) поляризационную
кривую в координатах η– lg
I через 0,5
*
lg I, начиная с 0,01
*
I
о
и кончая значениями, близким
к предельному диффузионному току:
I
д
= m
*
I
д.пр
(m = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.8, 0.9, 0.95, 0.97,
0.98, 0.99, 0.995, 0.999) при 25°С,
n = z = 2, α = 0,8.
Вариант а б в г д е ж з и к л м
I
О
, мкА 4 2510 2 80 5 4012203216 8
I
д.пр
, мА 10820405302153580254
4. Вычислите по приведенным данным перенапряжение диффузии дырок в германии и
ОН
–
-ионов в щелочном растворе при анодном растворении германия п-типа с участием ОН
–
- ионов
и сравните их значения; 25°С;
n
i
= 2,4⋅10
13
см
–3
.
Вариант а б в г д е ж з и к л
n, см
–3
2⋅10
15
5⋅10
14
1⋅10
16
4⋅10
15
2⋅10
16
8⋅10
14
5⋅10
15
З⋅10
16
4⋅10
14
5⋅10
16
8⋅10
15
D
р
/L
p
, см/с
180 120 280 220 330 140 240 360 110 380 260
С
он
-
, ммоль/л
1.73 2.55 1.32 1.75 1.57 2.38 2.29 1.15 2.93 0.74 1.53
D
он-
/ δ, м/с
0.05 0.09 0.02 0.03 0.01 0.07 0.02 0.01 0.09 0.01 0.02
I, мкА/см
2
8.30 22.1 2.50 5.00 1.50 16.0 4.40 1.10 26.3 0.70 2.90
Ответы:
η
д.р
, мВ 186 157 88 108 108 120 128 130 148 160 87
η
д.он
, мВ 134 160 102 112 148 138 140 122 133 101 104
                                                             З а да ч и
      1. Рассчитайте относительное падение потенциала в ОПЗ по сравнению с падением по-
тенциала в слое Гельмгольца ϕ1/ϕо и в слое Гуи ϕ1/φ, а также электрическую емкость контак-
та п-германия (ε1 = 16) с водным раствором гидроксида калия КОН при 25°С.

        Вариант                a        б            в            г          д          е          ж        з     и       к           л
        п, см–3           6⋅1015 1⋅1016 4⋅1016 5⋅1015 8⋅1015 2⋅1016 4⋅1015 З⋅1015 З⋅1016 7⋅1015 5⋅1016
   СKOH, ммоль/л              80        20        150          40           130        60         160      200    50     105       90

   2. Вычислите ток обмена I о (мкА) и число зарядов п контролирующей стадии при α = 0.33,
25 °С для поляризационной кривой, которая описывается уравнением Тафеля, если постоян-
ные а и b имеют следующие значения:

        Вариант            a        б         в           г            д          e         ж          з    и      к      л       м
          -а, мВ   404             298       728         207          254        864        423    242     757    288    220      350
           b, мВ   90              60        180         45           60         180         90     45     180    60     45       90
        Ответы: п 2                 3         1           4            3          1          2      4       1      3      4        2
         I o , мкА 31              10        87          24           56         15          19     4      60     15     12       125

      3. Постройте для реакции катодного восстановления ионов меди (II) поляризационную
кривую в координатах η– lg I через 0,5*lg I, начиная с 0,01*I о и кончая значениями, близким
к предельному диффузионному току: Iд = m *Iд.пр (m = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.8, 0.9, 0.95, 0.97,
0.98, 0.99, 0.995, 0.999) при 25°С, n = z = 2, α = 0,8.

        Вариант           а        б         в           г            д           е         ж       з       и     к      л        м
        I
            О
                , мкА     4        25        10          2            80         5      40         12      20     32     16       8
        Iд.пр,    мА      10       8         20          40           5         30          2      15      35     80     25       4

     4. Вычислите по приведенным данным перенапряжение диффузии дырок в германии и
ОН–-ионов в щелочном растворе при анодном растворении германия п-типа с участием ОН–- ионов
и сравните их значения; 25°С; ni = 2,4⋅1013 см–3.

  Вариант                 а         б            в            г             д           е          ж        з      и          к           л
 n, см–3                2⋅1015 5⋅1014 1⋅1016 4⋅1015 2⋅1016 8⋅1014 5⋅1015 З⋅1016 4⋅1014 5⋅10 16 8⋅1015
 Dр /Lp, см/с            180       120       280             220           330         140        240      360    110     380         260
 Сон , ммоль/л 1.73
    -                              2.55      1.32         1.75             1.57       2.38        2.29     1.15   2.93    0.74        1.53
 Dон- / δ, м/с          0.05       0.09      0.02         0.03             0.01       0.07        0.02     0.01   0.09    0.01        0.02
                  2
 I, мкА/см              8.30       22.1      2.50         5.00             1.50       16.0        4.40     1.10   26.3    0.70        2.90
 Ответы :
 ηд.р, мВ                186       157        88             108           108         120        128      130    148     160         87
 ηд.он, мВ               134       160       102             112           148         138        140      122    133     101         104



                                                                           52

Страницы