Xác định một số đặc điểm nhạy cảm với cấu trúc của oxit Ag(I) anod hóa kích thước nano từ quang phổ điện thế

Protection of Metals - Tập 43 - Trang 591-599 - 2007
D. A. Kudryashov1, S. N. Grushevskaya1, A. V. Vvedenskii1
1Voronezh State University, Voronezh, Russia

Tóm tắt

Một thiết bị tương đối đơn giản với một bộ đèn LED và xử lý tín hiệu số đã được phát triển để nghiên cứu quang điện thế và quang dòng tại chỗ của các bán dẫn mỏng, bao gồm các lớp ôxít, dưới các điều kiện thay đổi bước sóng ánh sáng một cách ngắt quãng. Sự giảm của thế điện cực và điện thế quang của oxit Ag(I) theo thời gian dưới tác động anod đã được chứng minh là tuân theo các quy luật động học khác nhau, cụ thể là logarithm và mũ tương ứng. Các phép đo điện thế quang đã phát hiện tính dẫn n-type trong các lớp bán dẫn Ag2O mỏng (từ 6 đến 22 nm) được hình thành điện thế trên bề mặt bạc poly hoặc đơn tinh thể (111) với khoảng cách cấm là 3.1 eV. Sự rối loạn cấu trúc của ôxít là tối thiểu tại thế điện 0.490 V, tương ứng với gần điểm giữa của đỉnh anod của voltammogram. Nồng độ của các khiếm khuyết cho phép trong film Ag2O được tạo ra trên bạc poly “mịn” thấp hơn so với bạc phân tán siêu mịn, nhưng cao hơn trên đơn tinh thể Ag(111). Một sự phụ thuộc tuyến tính của phản ứng quang vào công suất chùm sáng đã được tìm thấy, và sự phụ thuộc quang phổ của điện thế quang được thảo luận. Sự phụ thuộc của điện thế quang vào độ dày film, cũng như trạng thái tinh thể và vi cấu trúc của bề mặt bạc có nghĩa là phản ứng quang được quyết định bởi các trạng thái điện tử trong thể tích hơn là bề mặt, và độ dày film nhỏ hơn chiều dài chắn Debye.

Từ khóa

#quang phổ điện thế #oxit bạc #bán dẫn mỏng #dẫn n-type #khiếm khuyết cho phép

Tài liệu tham khảo

Evans, Yu.R., Korroziya, passivnost’ i zashchita metallov (Corrosion, Passivity, and Metal Protection), Moscow: Metallurgizdat, 1941. Skorcheletti, V.V., Teoreticheskie osnovy korrozii metallov (Theoretical Principles of Metal Corrosion), Leningrad: Khimiya, 1973. Kaesche, H., Die Korrosion der Metalle, Berlin: Springer, 1979. Semenova, I.V., Florianovich, G.M., and Khoroshilov, A.V., Korroziya i zashchita ot korrozii (Corrosion and Corrosion Protection), Moscow: Fizmatlit, 2002. Gurevich, Yu.Ya. and Pleskov, Yu.V., Fotoelektrokhimiya poluprovodnikov (Photoelectrochemistry of Semiconductors), Moscow: Nauka, 1983. Encyclopedia of Electrochemistry. Semiconductor Electrodes and Photoelectrochemistry, Bard A.J., Stratmann, M., and Licht, S., Eds., Weinheim: Wiley, 2002, vol. 6. Gerischer, H., Electrochim. Acta, 1990, vol. 35, nos. 11–12, p. 1677. Stimming, U., Electrochim. Acta, 1986, vol. 33, no. 4, p. 415. Buoncristiani, A.M. and Byvik, C.E., Semiconductor Photoelectrochemistry, Hampton: NASA Langly Research Center, 1983. Kamkin, A.N., Bukhan’ko, N.G., Davydov, A.D., et al., Elektrokhimiya, 2001, vol. 37, no. 5, p. 600. Kamkin, A.N., Zashch. Met., 2002, vol. 38, no. 1, p. 70. Cho, E.A., Kwen, H.S., and Macdonald, D.D., Electrochim. Acta, 2002, vol. 47, no. 10, p. 1661. Piazza, S., Santamaria, M., Sunseri, C., et al., Electrochim. Acta, 2003, vol. 48, no. 9, p. 1105. Assaf, F.H., Zaky, M.A., and Abd El-Rehim, S.S., Appl. Surf. Sci., 2002, vol. 187, nos. 1–2, p. 18. Vinnikov, Yu.Ya., Shelepin, V.A., and Veselovskii, V.I., Elektrokhimiya, 1974, vol. 10, no. 4, p. 650. Kapusta, S. and Hackerman, N., Electrochim. Acta, 1980, vol. 25, no. 8, p. 1001. Meissner, D. and Memming, R., Electrochim. Acta, 1992, vol. 37, no. 5, p. 799. Castadini, A., Gavalcoli, D., and Cavallini, A., Appl. Phys. A, 2000, vol. 71, p. 305. Mathev, X., J. Mater. Sci. Lett., 2002, vol. 21, p. 1911. Bachmann, T., Vonau, W., and John, P., Anal. Bioanal. Chem., 2002, vol. 374, p. 715. Mosimann, R., Haertle, D., Jazbinsek, M., et al., Appl. Phys. B, 2006, vol. 83, p. 115. Oshe, E.K. and Rozenfel’d, I.L., Itogi Nauki Tekhn., Korroziya Zashch. Korrozii, Moscow: VINITI, 1978, vol. 7, p. 111. Ross, D. and Roberts, E.F.I., Electrochim. Acta, 1976, vol. 21, no. 5, p. 371. Oshe, E.K. and Rozenfel’d, I.L., Elektrokhimiya, 1968, vol. 4, no. 5, p. 610. Oshe, E.K. and Rozenfel’d, I.L., Novye metody issledovaniya korrozii metallov (Novel Techniques of Studying Metal Corrosion), Moscow: Nauka, 1973. Bigdorovich, V.I. and Oshe, E.K., Zashch. Met., 1980, vol. 16, no. 2, p. 150. Kotenev, V.A., Zashch. Met., 2003, vol. 39, no. 6, p. 652. Zimin, P.A. and Zimina, T.Yu., Zashch. Met., 2003, vol. 36, no. 5, p. 557. Grushevskaya, S.N. and Vvedenskii, A.V., Zashch. Met., 1999, vol. 35, no. 4, p. 346. Vvedenskii, A.V. and Grushevskaya, S.N., Corros. Sci., 2003, vol. 45, p. 2391. Kuznetsova, T.A., Flegel’, E.V., and Vvedenskii, A.V., Zashch. Met., 2002, vol. 38, no. 4, p. 379. Optoelektronika. Fizicheskie osnovy, pribory i ustroistva (Optoelectronics. Physical Principles, Instruments, and Devices), Nosov, Yu.M., Ed., Moscow: Nauka, 1978. Kudryashov, D.A., Grushevskaya, S.N., and Vvedenskii, A.V., Kondens. Sredy Mezhfaz. Granitsy, 2005, vol. 7, no. 2, p. 141. Kunze, J., Strehblow, H.-H., and Staikov, G., Electrochem. Commun., 2004, vol. 6, p. 132. Fox, M., Optical Properties of Solids, New York: Oxford, 2001. Vol’kenshtein, F.F. and Malakhov, V.V., Zh. Fiz. Khimii, 1975, vol. 69, no. 12, p. 3157. Vol’kenshtein, F.F. and Malakhov, V.V., Zh. Fiz. Khimii, 1975, vol. 69, no. 12, p. 3161. Jiang, Z., Huang, S., and Qian, B., Electrochim. Acta, 1994, vol. 39, no. 16, p. 2465. Perkins, R.S., Tilak, B.V., Conway, B.E., et al., Electrochim. Acta, 1972, vol. 17, no. 8, p. 1471. Kublanovsky, V.S., Kolbasov, G.Ya., and Belinski, V.N., J. Electroanal. Chem., 1996, vol. 415, nos. 1–2, p. 161. Durrant, J.R., J. Photochem. PhotoBiol., A. Chem., 2002, vol. 148, p. 5. Vol’kenshtein, F.F., Kuznetsov, V.S., and Sandomirskii, V.B., Kinetika Kataliz, 1962, vol. 3, no. 5, p. 712. Spravochnik khimika (Chemists’ Handbook), Nikol’skii, B.P., Ed., Leningrad: Khimiya, 1966, vol. 1. Zhang, X.Y. and Pan, X.Y., Acta Phys.-Chem. Sinica, 2003, vol. 19, no. 3, p. 203. Hodes, G., Chemical Solution Deposition of Semiconductor Films, New York: Marcel Dekker, 2003.