Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 58 стр.

     Извлечение (экстракция) валентных электронов через р-n переход (рис. 2.3, a) или при
катодном восстановлении окислителей при включении цепи 2 (рис. 2.3, б) равноценно ин-
жекции пазонов в объем полупроводника (рис. 1.4, ж). Поскольку толщина образца меньше
диффузионной длины пазонов, последние почти все достигают противоположной поверхно-
сти образца, которая анодно поляризуется через электрическую цепь 1.
     Аналогично действуют инжектирующие окислители, добавленные непосредственно в рас-
твор для анодной поляризации полупроводника: отнимая на свое восстановление валентные
электроны у поверхностных атомов германия, они инжектируют пазоны. Однако некоторые
окислители, например, перекись водорода и бихромат калия, не проявляют или слабо проявляют
инжектирующие свойства [l, 2, 15]. Считается, что их восстановление идет преимущественно с
участием свободных электронов, т.е. зоны проводимости, как и окисление восстановителей типа
ванадия (II) [1, 2]. В последнем случае увеличение анодного тока пропорционально скорости
окисления ванадия (II), идущего одновременно с анодным окислением германия. В отличие от
ванадия (II) окисление ферроцианид-ионов на германиевом аноде приводит к небольшому
уменьшению предельного анодного тока растворения германия n-типа. Это объясняют конку-
рирующим потреблением пазонов на окисление ферроцианид-ионов [7].
     С увеличением температуры на каждые 10 °С предельный анодный ток германия n-типа
возрастает в 3 раза за счёт тепловой генерации пар е– + е+ в полупроводнике [9, 17].




 Рис. 2.3. Схемы анода из тонкого Ge: а) с р-n переходом; б) с другим электролитом.
 1 – тонкий германий n-типа; 2 – вспомогательный электрод (Pt); 3 – кольцевой омический
 контакт (Au, Ni); 4 – изоляция; 5 – индий; 6 – р-n переход; 7 и 8 – электролит в цепи 1 и 2.
                              I и II – электрическая цепь 1 и 2

     Коэффициент умножения анодного тока.
     Экспериментально найдено, что увеличение анодного тока в цепи 1 (рис. 2.3) больше, чем
ток пазонов (дырок), вызванный генерацией светом [12] или инжекцией их при пропускании ка-
тодного тока в цепи 2 [14, 15]. Для тонкого анода из германия n-типа с плоскостным р-n перехо-
дом увеличение предельного анодного тока в цепи 1 при заданном анодном потенциале (1 3 В)
связано с током пазонов, инжектируемых через р-n переход, следующим соотношением [14]:
     ∆ia = α′ip,                                                                     (2.1)
где ∆ia – увеличение (приращение) анодного тока в цепи 1; α′ – коэффициент умножения то-
ка, α′ >1; ip – неравновесный ток пазонов, инжектированных р-n переходом (эмиттером) че-
рез цепь 2 и достигающих поверхности образца, анодно поляризуемой через цепь1. Для рез-
ко несимметричного р-n перехода ток пазонов ip с точностью до 3 % равен току эмиттера,
т. е. прямому току в цепи 2, если толщина образца германия в 5 7 раз меньше диффузион-
ной длины пазонов [2, 14]. Увеличение анодного тока в цепи 1, по сравнению с током пазо-
нов, инжектированных с помощью цепи 2 и достигающих поверхности анода, обычно объяс-
няют участием в процессе анодного растворения германия не только пазонов, но и свобод-
ных электронов, т. е. зоны проводимости [1, 2, 12, 14]:
     ∆ia = ip + i n,                                                                 (2.2)
где in – электронная составляющая анодного тока.
                                             58