Словарь научных терминов
Электрохимия полупроводников
ЭЛЕКТРОХИМИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ,
изучает
физ.-хим. процессы на границе раздела полупроводник -электролит. Особенности
электрохим. поведения полупроводников обусловлены, во-первых, низкой концентрацией
подвижных зарядов - носителей тока, во-вторых, наличием двух видов носителей
тока - электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне. Из-за низкой
концентрации носителей тока (напр., в чистом Ge это величина порядка 1013
см-3, тогда как в металлах концентрация свободных электронов
порядка 1021 см-3) полупроводниковая обкладка двойного
электрического слоя диффузна, подобно диффузной части двойного электрич.
слоя в случае металлич. электрода, погруженного в разб. р-р электролита.
Вследствие этого значит. часть межфазного скачка потенциала локализована
в полупроводнике, а дифференц. емкость полупроводникового электрода по
порядку величины ниже, чем металлич. электрода. Напр., емкость электрода
из Ge составляет неск. сотых мкФ/см2, емкость металлич. электродов
- десятки мкФ/см2.
Скорость электрохим. р-ций пропорциональна концентрации подвижных зарядов на пов-сти электрода. Вследствие низкой их концентрации в полупроводнике токи обмена электрохим. р-ций малы, эти р-ции обычно необратимы. В р-циях участвуют как электроны проводимости (катодные процессы), так и дырки (напр., в р-циях анодного растворения), часто независимо друг от друга; возможно также участие связанных состояний электронов и дырок (экситонов). Для электрохим. кинетики характерны диффузионные ограничения, связанные с доставкой электронов проводимости (или дырок) из объема полупроводника к его пов-сти. Эти ограничения могут проявляться как появление предельных токов дырок (на анодах из полупроводников n-типа, напр. при анодном травлении Ge n-типа) или предельных токов электронов (в случае катодов p-типа, напр. при выделении Н2 из водных р-ров на Ge p-типа). Для полупроводниковых электродов характерна фоточувствительность (см. Фотоэлектрохимия), причем освещение ускоряет преим. анодную р-цию на полупроводнике n-типа и катодную - на полупроводнике p-типа. Возникновение неравновесных носителей тока -электронов и дырок в полупроводнике в ходе нек-рых электрохим. р-ций может сопровождаться электролюминесценцией.
Наиб. часто используемые на практике полупроводниковые электроды: Ge, Si, соед. типа AIIIBV (GaAs, GaP, InP), AIIBVI (CdS, CdSe, CdTe), дихалькогениды переходных металлов (MoS2, MoSe2, WSe2), оксиды металлов (Fe2O3 TiO2, ZnO, WO3), тройные соединения (CuInSe2). Достижения Э. п. применяются в микроэлектронике (анодное травление и электрополировка полупроводников, электроосаждение полупроводников и на полупроводниках), хемотронике (см. Электрохимические преобразователи информации), позволяют реализовать прямое преобразование солнечной энергии в электрическую и химическую. Электрохим. закономерности зачастую определяют коррозию полупроводников, а также возможность их хим. травления, оба эти процесса применяются как методы обработки пов-сти полупроводниковых элементов.
Скорость электрохим. р-ций пропорциональна концентрации подвижных зарядов на пов-сти электрода. Вследствие низкой их концентрации в полупроводнике токи обмена электрохим. р-ций малы, эти р-ции обычно необратимы. В р-циях участвуют как электроны проводимости (катодные процессы), так и дырки (напр., в р-циях анодного растворения), часто независимо друг от друга; возможно также участие связанных состояний электронов и дырок (экситонов). Для электрохим. кинетики характерны диффузионные ограничения, связанные с доставкой электронов проводимости (или дырок) из объема полупроводника к его пов-сти. Эти ограничения могут проявляться как появление предельных токов дырок (на анодах из полупроводников n-типа, напр. при анодном травлении Ge n-типа) или предельных токов электронов (в случае катодов p-типа, напр. при выделении Н2 из водных р-ров на Ge p-типа). Для полупроводниковых электродов характерна фоточувствительность (см. Фотоэлектрохимия), причем освещение ускоряет преим. анодную р-цию на полупроводнике n-типа и катодную - на полупроводнике p-типа. Возникновение неравновесных носителей тока -электронов и дырок в полупроводнике в ходе нек-рых электрохим. р-ций может сопровождаться электролюминесценцией.
Наиб. часто используемые на практике полупроводниковые электроды: Ge, Si, соед. типа AIIIBV (GaAs, GaP, InP), AIIBVI (CdS, CdSe, CdTe), дихалькогениды переходных металлов (MoS2, MoSe2, WSe2), оксиды металлов (Fe2O3 TiO2, ZnO, WO3), тройные соединения (CuInSe2). Достижения Э. п. применяются в микроэлектронике (анодное травление и электрополировка полупроводников, электроосаждение полупроводников и на полупроводниках), хемотронике (см. Электрохимические преобразователи информации), позволяют реализовать прямое преобразование солнечной энергии в электрическую и химическую. Электрохим. закономерности зачастую определяют коррозию полупроводников, а также возможность их хим. травления, оба эти процесса применяются как методы обработки пов-сти полупроводниковых элементов.
Лит.: Плесков Ю. В., в кн.: Двойной слой и электродная кинетика, М. 1981, с. 133-73; Гуревич Ю.Я., Плесков Ю. В., Фотоэлектрохимия полупроводников, М., 1983; Плесков Ю.В., Фотоэлектрохимическое преобразование солнечной энергии, М., 1990. См. также лит. при ст. Фотоэлектрохимия.
Ю. В. Плесков.
2-этилгексанол
Эбониты
Эбулиоскопия
Эвгенол
Эвтектика
Эдмана деградация
Эженаль
Эйкозаноиды
Эйнштейний
Экваториальное положение
Эквивалент химический
Экдизоны
Эксергетйческий анализ
Эксимеры
Эксиплексы
Экспресс-тесты
Экспрессия гена
Экстенсивные параметры
Экстрагирование
Экстракционная хроматография
Экструзия полимеров
Элаидиновая кислота
Эластомеры
Электретно-термический анализ
Электреты
Электрогравиметрия
Электродиализ
Электродные процессы
Электродный потенциал
Электроды
Электроды сравнения
Электроизоляционные масла
Электрокапиллярные явления
Электрокатализ
Электрокинетические явления
Электрокристаллизация
Электролиз
Электролитическая диссоциация
Электролиты
Электролиты неводные
Электролиты твёрдые
Электрометаллургия
Электромиграционные методы
Электрон
Электронная корреляция
Электронная микроскопия
Электронная плотность
Электронно-колебательное взаимодействие
Электронные спектры
Электронный парамагнитный резонанс
Электронография
Электроосаждение
Электроосмос
Электроотрицательность
Электроперенос
Электроповерхностные явления
Электропроводность электролитов
Электрорафинирование
Электросинтез
Электрофильные реакции
Электрофорез
Электрофотография
Электрохимическая кинетика
Электрохимическая обработка металлов
Электрохимические сенсоры
Электрохимические цепи
Электрохимический импеданс
Электрохимический потенциал
Электрохимический ряд напряжений
Электрохимический синтез
Электрохимический эквивалент
Электрохимия
Электрохимия полупроводников
Электрохимия расплавов
Электроциклические реакции
Электроэкстракция
Элемент 106
Элемент 107
Элемент 108
Элемент 109
Элементарные частицы
Элементный анализ
Элементоорганические полимеры
Элементоорганические соединения
Элементы химические
Эленол
Эллипсометрия
Эллмана реактив
Эльбса реакции
Эльтекова правило
Эмали
Эманационный метод
Эмде расщепление
Эметин
Эмиссионный спектральный анализ
Эмульсии
Эмульсионная полимеризация
Эмульсионные краски
Эмульсолы
Эмультал
Энантиомеры
Энантиоморфизм
Энантиотопия
Эндо
Эндодезоксирибонуклеазы
Эндорфины
Энергия активации
Энкефалины
Энолаза
Энтальпия образования
Энтальпия реакции
Энтеросептол
Энтропия
Энтропия активации
Эозин
Эпи...
Эпимеризация
Эпимеры
Эписома
Эпитаксия
Эпихлоргидрин
Эпихлоргидриновые каучуки
Эпоксидирование
Эпоксидное число
Эпоксидные каучуки
Эпоксидные клеи
Эпоксидные лаки
Эпоксидные смолы
Эрбий
Эргоалкалоиды
Эрготамин
Эритриновые алкалоиды
Эритроизомеры
Эрлиха реакция
Эстрогены
Этамбутол
Этаминал-натрий
Этан
Этанол
Этаноламиды жирных кислот
Этаноламины
Этара реакция
Этерификация
Этилакрилат
Этиламины
Этилацетат
Этилбензол
Этилен
Этилен-пропиленовые каучуки
Этилена сополимеры
Этиленгликоль
Этилендиамин
Этилендиаминтетрауксусная кислота
Этилендинитрамин
Этиленимин
Этиленкарбонат
Этиленовые углеводороды
Этиленоксид
Этиленсульфид
Этиленхлоргидрин
Этиловая жидкость
Этиловый спирт
Этиловый эфир
Этилсиликаты
Этилхлорид
Этилцеллюлоза
Этилцеллюлозные лаки
Этинилирование
Этмозин
Этролы
Эфедрин
Эфирное число
Эфирные масла
Эфироцеллюлозные лаки
Эфиры простые
Эфиры сложные
Эффективный заряд атома
Эшвайлера-кларка реакция