ЭЛЕКТРОХИМИЯПОЛУПРОВОДНИКОВ,
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
концентрацииносителей тока (напр., в чистом Ge это величина порядка 1013
см-3, тогда как в металлахконцентрация 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 полупроводникетоки 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), оксидыметаллов
(Fe2O3 TiO2, ZnO, WO3), тройные
соединения (CuInSe2). Достижения электрохимииполупроводников применяются в микроэлектронике
(анодное травление и электрополировка полупроводников, электроосаждениеполупроводников 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., Фотоэлектрохимияполупроводников, М., 1983; Плесков Ю.В.,
Фотоэлектрохимическое преобразование солнечной энергии, М., 1990. См. также
лит. при ст. Фотоэлектрохимия.