Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 56 стр.

 η, В                                                 1

                                                                  Рис. 2.1. Анодные кривые
   0 .3                                               2
                                                      3         при анодной поляризации
                                                      4
                                                                германия р-типа (0.01 Ом⋅см)
   0 .2                                                   5
                                                                в растворах HF (моль/л):

   0 .1                                                           1 - 0.305; 2 - 1.03; 3 - 2.54;
          5        4    2 ,1
                                                                  4 - 9.29; 5 - 27.0
                   3
    0
              –6        –5          –4    lg i ( А /с м 2 )
     Такие результаты наблюдаются в монорастворах HF, т. е. без добавок постороннего
электролита. В присутствии последнего (нами добавлялся бисульфат калия, 1 моль/л) исчезает
первый тафелевский участок, наклон второго участка увеличивается до 0.06 В, в концентри-
рованных растворах HF порядок реакции по фторид-ионам уменьшается до двух-четырех.
Это согласуется с данными работы [10].
     Из других галогенид-ионов заметное воздействие на электродные свойства германия
оказывают иодид-ионы, но на анодное растворение германия р-типа оно незначительно.
Окислители также существенно не влияют на анодное поведение p-Ge.
     Другие факторы.
     Анодное перенапряжение при средних плотностях анодного тока (второй тафелевский
участок) зависит от кристаллографической ориентации поверхности германиевого анода.
В ряду ориентации поверхности (100) → (110) → (111) его относительное увеличение со-
ставляет (1.0) : (1.1) : (1.5) [5], что пропорционально увеличению относительной плотности
связей поверхностных атомов с объемом полупроводника, которая в указанном ряду ориен-
тации равна (1.0) : (1.41) : (1.73).
     Повышение температуры электролита на каждые 10 °С при одинаковом наклоне ано-
дных кривых сдвигает их в случае p-Ge примерно на 0.02 В в область меньших значений
электродного потенциала [1, 9]. При заданном потенциале это эквивалентно увеличению
анодного тока и объясняется тепловым ускорением подвода ОН–-ионов к аноду.
     Освещение рассеянным светом практически не влияет на анодное растворение p-Ge.
     В растворах с концентрацией ОН–-ионов менее 10–3 моль/л анодное растворение герма-
ния не зависит от интенсивности размешивания раствора и скорости вращения дискового
электрода [4]. Это указывает на участие в анодном процессе молекул воды.

     2.1.2. Анодное растворение германия n-типа
      Влияние концентрации донорной примеси.
      В германии n-типа пазоны (дырки) являются неосновными носителями: их тем меньше, чем
больше концентрация донорной примеси. Если принять, что анодные реакции на полупроводнико-
вом электроде идут с участием пазонов (дырок), а об этом можно судить по анодному поведению
германия р-типа, то необходимо ожидать, что концентрация донорной примеси и, следовательно,
пазонов (дырок) в германия n-типа будет существенно влиять на его анодное растворение. Действи-
тельно, в отличие от германия р-типа и металлов, у германия n-типа в тех же условиях при плотно-
сти анодного тока больше 3⋅10–3 А/см2 наблюдаются торможение анодного процесса и связанное с
ним большое увеличение перенапряжения, соответствующее участку 3 рисунка 1.7, а. Торможение
анодного процесса не зависит от перемешивания раствора. Оно тем сильнее, чем больше в германии
n-типа концентрация донорной примеси (до некоторого предела, примерно до n ≈ 1017 см–3)
и, следовательно, чем меньше концентрация пазонов.
                                              56