Кинетика фотоэффекта на границе раздела кремний Р-типа/электролит тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ

На правах рукописи ГУСЕЙНОВ НИЗАМИ ИСКЕНДЕР ОГЛЫ

УДК 541.14

КИНЕТИКА ФОТОЕФФЕКТА НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА КРЕМНИЙ Р-ТИПА/ЭЛЕКТРОЛИТ

<01.04.10 — физика полупроводников и диэлектриков)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Б а ку - 1992

/ У V

Работа выполнена в Секторе Радиационных исследований АН Азербайджанской Республики и ФИНЭПХФ АНР

Научные руководители;

- доктор физико-математических наук, профессор

М.Я.БАКИРОВ

- кандидат физико-математических наук

С.Д.БАБЕНКО

Официальные оппоненты:

- доктор физико-математических наук, профессор

Г.Д.ГУСЕЙНОВ

- доктор физико-математических наук

А.С.АББАСОВ

Ведущая организация — Бакинский Государственный Университет Иц.М.Э.Расулзаде

Защита состоится "&>» аУрЗ 1992 г. в час на

заседании специализированного совета (Д-004.04.01) по защите диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук при Институте физики Академии Наук Азербайджанской Республики (370143, Баку-143, проспект Азизбекова, 33).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики АН Азербайджанской Республики

Автореферат разослан "££" 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор физико-математических

наук, профессор Р.Б.ШАФИЗАДЕ

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с постоянным истощением запасов ископаемого топлива и проблемой загрязнения окружающей среды все более актуальное значение приобретает задача использования солнечного излучения, как альтернативного и возобновляемого источника энергии, ваякзйшим достоинством которого является экологическая чистота. Для более широкого и эффективного использования солнечной анергии необходимо разработать экономически цриемлемыв способы ее концентрирования, преобразобания и хранения.

Одним из перспективных методов црямого преобразования солнечной энергии является способ, основанный на проведении фотоэлек-трохимичаских реакций в элементах, включающих полупроводниковые электрода. Анализ различных способов показывает, что аккумулирование солнечной энергии в виде химический энергии водорода является наиболее эффективной формой использования.

Кремний является оДним из наиболее подходящих полупроводниковых электродов для преобразования солнечной энергии. Поэтому гранида раздела кремний/электролит привлекает широкое внимание, как перспективная система для преобразования солнечной энергии. Изучению фотоэффекта на границе кремниешх электродов о электролитом посвящено большое число работ. Большинство из этих работ работ выполнено с помощью обычных фотоэлекгрохимичвскшс измерений ( в стационарных условиях освещения ) спектральных я вольт-амперных характеристик фототока, вольт-фарадных характеристик

я очень мало известно о динамике процессов на меифазной границе,

й £2

происходящих во временном интервале 10 - 10 с.

Фотоэлектрохимический эффект, наблвдаешй при освещении полупроводника в электролите, является результатом нескольких процессов: генерации электронно-дирочшх тр в области объемного заряда и за ее пределами, объемной и поверхностной рекомби-навди электронов и дарок, диффууия носителей тока в обедненную

область, перекос электрона на граница полупроводник/электролит . к т.д. Поэтому стационарные метода на позволяет разделить перо-, численные процессы dea дополнительных предположений о форма распределения потенциала и диффузионном механизме собирания носителей тока. Кинетический метод, в котором первичное разделенно ' носителей тока в барьере и последующие процессы разделены во времени, может служить эффективным методом в определении роли различных процессов и лучшем понимании фотозлоктрохимического эффекта па границе раздела полупроводник/электролит.

, Б настоящее Бреьи ыгвозмошю дать окончательную сводку и интерпретацию особенностей фотоэлекгрохимического преобразования солнечной энергии ш основе полупроводниковых эдеетродов ( в тс" числа p-Sl). Б то ае время обсуждение современного состояния проблемы на качественном уровне и формулировка задач дальнойшн: экспериментальных исследований возможны и актуальны.

Делыо настоящей диссертационной работы является определение распределения потенциала, плотности поверхностных состояний, скорости электрохимических реакций и поверхностной рекомбинации в их влияния на эффективность фотоэлектрохимнчоского шделония водорода на граница p-Sl /электролит;

Для достижения этой цели в работе поставлены следующие выдачи:

1. Разработать способ измерения потенциала плоских вон полу-цроводниковово электрода в раотворе электролита.

2.' Разработать методику измерения кинетических параметров . фотоэффекта на граница раздела полупроводник/электролит.

3. Исследовать стационарные характеристики Гранину раздела • p-Sl/электролит,

4. Исследовать кинетические характеристики гранит раздела р-51 /электролит.

б. Построить качественную модель фотоэффекта та меафазной

геаМкуе p-S¡/$«eH?0AnT.

........б

Научная новизна

1. Разрзботзп ношй метод исследования процессов ш полупро-еоднекошх электродах в растворе электролитов, оснований на.им-

1

пульснои освещении границы раздела полупроводник/электролит в отлета собственного поглощения полупроводника с регистрацией воэ-плг-::ацего изменения потеиграла электрода. Разрешение метода во гп-чени лучше 20 не при изменении потенциала до

2." Предложен ношй способ измерения потенциала плоских зон полупроводникового электрода в раствора электролита. Предложении способ г.ппзт бить использован для измерения широкого "¡уз»сса полуиргводшгошх электродов в различных растворах электролитов.

Д;4 Установлена зависимость потенциала плоских зон кремниевого слсзстрода от рН раствора электролита.

4.' Определены плотюсть поверхностных состояний и распределение потенциала на границе р- 51 /электролит. »

Б./Предложена качественная модель фотоэффекта на границе Г-81 /электролит,

Пратаичвсгля ценность.' Результаты данной работы могут быть использованы при создании фотоэлекгрохимических преобразователей я электрохимических производств, использующих полупроводниковые материалы. Способ исследования и анализа материалов полупроводников^ фотоэлектродов в растворах электролита, защищенный авторв-ким свидетельством, внедрен в научно-исследовательскую практику ФЙВЭШфАНР.

Основгая изложения.выносимые на защиту. I. Описание нестационарного метода исследования электродных процессов на полупроводниковых электродах в растворах электролитов основанный на зм-ггульсном оевтггзнии гракида раздела полупроводник/электролит, с

р-гтйст^аа.чй :зз:.:аненяя потенциала "л.'.уппоЕоглжт-сового элестрогд«

И Огасдч'тз способа язкерзш'л ^отзядала птосоос зон по_

ВОД1ШКОВОГО электрода в растворах электролитов.

З.1, Результаты измерения потенциала плоских зон полупроводникового электрода из кремния р-типа.

4; Результаты измерения плотности и энергетического распределения поверхностных состояний на граница кремний/злэктролнт.

Б." Результаты исследования кинетики фотоэффекта на границе раздела кремний/электролит, позволяющие определить скорости поверхностной рекомбинации и электродных реакций, коэффициент переноса электронов на межфазной границе и положение энергетических зон полупроводника относительно окислительно-восстановительного потенциала соответствующей реакции.

6. Результаты исследований эквивалентной схемы отражающей термодинамику и кинетику электродных процессов, происходящих на мекфазной границе полупроводник/электролит.

Апробация работы. Основные материалы диссертации докладава-лись и обсуждались на Д Всесоюзной конференции по возобновляемым источникам энергии ( Ереван, 1985 г. ); на Всесоюзной конференции по фотокаталитичэскому преобразованию солнечной энергии ( Ленинград, 1987 г, ); на 37-ой международной конференции по. электрохимии ( Вильнюс, 1986 г. ); на УП Всесоюзной конференции ш электрохимии С Черновда, 1988 г.); на Всесоюзной конференции по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках ( Ашхабад, 1991 г. ); на конкурсах научных работ 1Ш АН СССР и молодых ученых ОШ СССР.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 7 печатных работах и защищены авторским свидетельством.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 126 странидах 'машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов и списка цитируемой литературы, включающей работы советских и зарубежных авторов, 33 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введения обоснована актуальность теш, {¡формулирована цель работы, отмечена новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены научные положения выносимые на защи-

з

ту.

Первая глава посвящена краткому обзору работ, касающихся теоретических и экспериментальных исследований в области полутанин водорода на основе полупроводниковых электродов." Приведе-га литературные сведения о строении границы раздела полупроводник/электролит, принципах фотоэлекгрохимического преобразования солнечной энергии." Описаны основные принпдпы методик и исследуемые параметры границы раздела полупроводник/электролит. Рассмотрев влияние поверхностных состояний, ширина запрещенной зоны, потенциала плоских зон полупроводникового электрода и др!; факторов на эффективность фртоэлекгрохимических преобразователей оолнэчной энергии; Рассмотрены проблемы создания фотоэлектрохи-кяческой преобразователей на основе кремний.

Во второй главе приводится кинетический метод исследования электродных процессов на полупроводниковых электродах в растворах электролитов, основанный на импульсном освещении границы раздела полупроводник/электролит в области собственного поглощения полупроводника о регистрацией возникающего изменения потенциала полупроводникового электрода. Разрешение метода во времени лучве 20 не при изменении потенциала до

Впервые предложен способ измерения потенциала плоских зон полупроводниковых электродов в растворах электролитов, который защищен авторским свидетельством. Способ применим в условиях, когда измерения известными способгилл обладают кизкоЛ точностью из-за заряжения быстрых поверхностных уровней, по-т^рхростной рекэкбинашв, элехтрохг.пчеехгх я тзскис ргэтели!. Сух'.'^ь данного способа заг-тачатяся -л еггедо-

щем. При изгибе потенциала внутри полупроводника, т.е. когда

Лф ФО > неравновесние носители тока эффективно разделяется ** $0

в электрическом поле, создавая импульс тока или заряда. Если поле в полупроводнике равно нулю ( Мр^О), что соответствует потенциалу плоских зон ( (р^ ), разделения зарядов не происходит и амплитуда импульсов тока или заряда равны нулю. Следует сказать, что предлагаемым способом могут быть измерены не только потенциалы Плоских зов кремниевого электрода, но и потенциалы плоских . зон различных полупроводниковых электродов в различных растворах электролитов.

В этой главе кратко изложены принципы работы установок, созданных на основе емкостных и токовых методик исследования границу раздела шлущюводнии/электрлит.'

В третьей главе с помощью метода основанного на импульсном освещении границы раздела полупроводник/электролит и регистрации изменение потенциала полупроводникового электрода, изучено энергетическое распределение плотности поверхностных состояний и расцределение потенциала на границе р-81 /электролит.

Кинетическим методом измерен Дф^ кремниевого электрода р-типа. Сущность данного метода заключается в следующем. При освещении границы раздела полупроводник/электролит импульсом света с длительностью короче времени жизни неосновных носителей тока в полупроводнике (Тп ) и постоянной времени измерительной системы (сС=ЯС ) регистрируемый сигнал ( \/т ) пропорцпотлен гене-риемому светом заряду ( ()т )

(I)

Здесь - барьерная емкость; Ьц - длительность импульса. При постоянстве генерируемой светом заряда ( Qm= Const ),

величина

наблюдаемой сигнал ( Vm ) при

t-iy , должен быть пропорционален корню квадратному из вели-

чины Д(р^ Если изменение падения потенпяала га границе полупроводник/электролит от прикладываемого внешного потенциала, происходит только в ОПЗ полупроводника ( дсу^ = ), долж-

на наблюдаться линейная зависимость Х/^ 01 Д^ • 410 имеет место для окислотитанового электрода в растворе электролита 0,5 М Ма^О^. Для р-Бь / 0,1 М КОН зависимость ДСрас от потенциала катода только в области потенциалов от -0,3 до -0,6 В представляет собой прямую, пересекающую ось потенциалов.при -0,3 В и кривая ДС^ от у? включает три типа зависимостей. При сканировании электродного потенциала в области от -0,3 В до -0,6 В |~~"Й> т.о.*1 здесь изменение потенциала в слое Гельмгольца равно нулю ( =0 ), а в области потенциалов от -0,6 до -1,35 В ДУбсС^) характеризуется очень медленным подъемм и практически о •

т.е. Д= » Наконец, при готенциалах отридателънее -1,6 В, опять | ^цЧ а ^Ун = 0' Таким образом в области потенциалов от -0,3 до -0,0 В п от - 1,6 до -1,8 В в слое Гельмгольца потен-едел остается постояшзм, и все изменение потенциала происходят в области пространственного заряда полупроводника, а в некотором цромеяуточном интервале штенщалов практически псе изменение |£2Ефагного скачка потенциала, наоборот, приходится на слой Гельмгольца. В первом случае границ; энергетических зон на поверхности р-БЬ , Ее- и ЕУ5 . сохраняют постоянное положение относительно уровней энергии Е Нг/НгО С11*11 ^Н^о/оа)' изменяется лишь мгЕб зон в полупроводнике. Во втором, шцротив, изгиб зон не вменяется, а все энергетические уровни в полупроводнике сдви-*аются относительно уровней в растворе: при этом разность между Еь ( или Еу ) и уровнем Ферми остается неизменной.

Исследования потенпдалов плоских зон фотоэлектрода из р-'.оказали, что , определенные по появлению импульсного •игнала Ут • зависят от рН раствора. Зависимость (р^ ог рН редегавляет собой прямую линию с наклоном -13 мВ/рН.

С учетом наличия заряда на поверхностных состояниях связь между электрическим полем в полупроводнике и в сдое Гельмгольпд дается соотношением

. " бесЕбс(*=0)+%с=Сн<Рн -08)

где - емкость слоя Гельмгольвд, £ц - диэлектрическая,

цронидаемость слоя Гелылгольда ( £н —6£0 ^Н ° 3 А -толщина слоя Гелшголыр. Для барьера типа Мотта-Шоттки электрическое поле в ОПЗ полупроводника рутила вычисляется по формуле

6С А (3)

Используя соотношения (2) и (3), преобразуем формулу

Здесь (}5<. - заряд шверхностшх состояний в равновесии. Зависимость распределения шверхностшх состояний в энергетическом пространстве можно описать универсальной функцией

а*5Не11Е\(Е)М£)с1Е (5)

_( Су

Здесь, ^Р(Е)30+ехр(^|£)] функция распределения Ферми; ЫаС^)— функция распределения поверхностных состояний, лежащих в запрещенной зоне полуцроводника. Зависимость Д^ Р-Б1/ОД М КОН хорошо описывается соотношениями (4) - (5) при экспоненциальном распределении уровня поверхностных состояний вблизи потолка валентной зоны с N(3 ч

то о К 'о К 'с '

7»Ю см' , Тс«= 600 К и уровни вблизи середины зацрещенной зоны полупроводника Нгз(Е)= ехр с

'5'Х014см~2, Д.Е = 0,1 эВ и Е-Ь-ЕР = 0,45 эВ.

Учитывая шше сказанного, преобразуется в следующее

О" «р(- + егК^^)]}' (6)

Исследования распределения потенциала на границе раздела го ка за ли, что фотоэффект на цанице раздела р- /электролит происходит в условиях "частичного" закрепления уровня Ферми, обусловленного большой концентрацией поверхностных состояний, при этом скорость электродных реакций, протекающих в этих условиях должны зависеть от приложенного потенциала, что отмечалось в ряде работ,

В четвертой главе рассматривалась кинетика фотоаффекта на границе р— /электролит. Предложена эквивалентная схема границу раздела полупроводник/электролит, о помощью которой удалось моделировать кривые спада импульсного стонала. Рассмотрены возможности применения импульсных тносекундных лазеров о перестраиваемой длиной волны исследования отдельных стадий.разделения и рекомбинации неосновных носителей заряда на границе раздела Р-бЬ /электролит с целью дать качественную модель фотоэффекта.

Кинетика фотоэффекта на границе полупроводник/электролит рассмотрена, исходя из того, что электроны в зоне проводимости либо захватываются поверхностными уровнями с плотностью Н3 или участвуют в химических реакциях. Здесь следует учитывать, что электродная реакция может идти через поверхностные состояния,-Тогда кинетика фотоэффекта описывается уровнениями

Если электрохимическая реакцця, т.е. захват электронов шк. 1 через зону проводимости, образованно продуктов р-закцлл (М) о;;.; , вается со отношение:.!

и соответственно

Если реакда вдет через зону проводимости и через поверхностные состояния образование продуктов реакции описывается соот-

> I 1 . *

ношением ,

/ ^-=\л/п + \4,П5 (10)

и соответственно

, ПоУ/и Г ехрЕ-Оь+МбгП] ехр[Ч^Н] 1 (п)

I У

Таким образом, при освещении границы раздела полупроводник/ электролит короткими импульсами света в области собственного поглощения полупроводника, начальный спад сигнала может быть обусловлен:

- "перезарядкой" поверхностных уровней ( о постоянной времени

- заполнением поверхностных уровней из зоны проводимости.. . При этом ; а) реакция ( ) может конкурировать сиП8разарядкой" ( т.е.' реакция вдет через поверхностные уровни); б) реакция может конкурировать с заполнением поверхностных уровней (Кд)

( т.е." реакция вдет через зону проводимости ); в) реакция вдет через зону проводимости, а спад обусловлен перезарядкой; г) реакция вдет через поверхностные уровни, а спад соответствует,"заполнению" поверхностных уровней.

Эти процессы будут обладать различной зависимостью характеристических времен от потеиграла электрода ( величины изгиба зон ).

Следует сказать, что в случае (г) наряду о рослом темнового • тока, обусловленного заполнением поверхностшх уровней о потен-

нения этих уровней через зону проводимости:

Исследования кинетических характеристик границу раздела Р-5Ь /электролит показали, что га спаде сигнала, зависящей от потенциала фотокатода, отчетливо проявляется два участка. Первый,. быстрый участок спада с характеристическим временем 0,2-2,5 мко, связан с заряжением поверхностшх состояний, т.е.1 перераспределением генерированных импульсами света носителей между барьерной и поверхностной емкостями. Дальний участок спада сигнала с характеристическим временем отвечает разряду емкостей через внешнюю нагрузку и имеет экспоненциальную зависимость. В область малых катодных смешений ( Ц>> - 0,7 В ) его характерное время за-

и

метно уменьшается. Такое поведение Vхорошо описывается предложенной эквивалентной схемой с зависимостью ее параметров от потенциала электрода. При этом, экспериментальная зависимость - начального спада слабо зависит от падения потенциала в ОПЗ полупроводника п может быть обусловлена захватом электронов поверхностными состояниями из зоны проводимости.'

Кинетику фотоэффекта на границе р—ЬЬ /электролит рассмотрели для простой модели с одним поверхностным уровнем рекомбинации, равновесная концентрация заполнение которого определяется распределением Гаусса

полем барьера, рекомбинируот на поверхностном уровне рекомбинация, равновесная степень заполнения которого определяется изгибов зон в ОПЗ полупроводника. Время нарастания сигнала не завткг

цаалом наблюдается спад фототока из-за уменьшения скорости запол-

Избыточные электроны генерированные светом и разделенные

от потенциала и определяется длительного освещения, т.'е.' не связана о процессами собирания и разделения заряда в объеме полупроводника.

В этой главе приведены зависимости амплитуда импульсного сигнала (Ут) и стационарного фототока ( ) от приложенного ютенцаала фотокатода в 0,1 М КОН и 0,5 М Н^О^ , где от-, четливо видны существенные различия приведенных зависимостей.' Разность между потенциалами появления стационарного фототока и шпульного сигнала достигает 0,6 В при смещении потенциала в катодную область. Наблюдаемое существенное отличие импульсных и стационарных зависимостей для р-$и в 0,1 М КОН и 0,5 Н Н2Б(Ч связано с быстрой рекомбинацией неосновных носителей заряда через поверхностные состояния. С увеличением катодной поляризации плотность поверхностных уровней уменьшается и скорость поверхностной рекомбинации падает, что приводит к увеличению характеристического времени спада заряда«'

При высокой эффективности разделения заряда в барьере стационарной фототок определяется конкуренцией скоростей поверхностный рекомбинации ( Б ) и электродной реакции (М ), в случае, если реакция идет через зону проводимости:

ч!0 - предельный ток генерации, а фактор перед »)0 , учитывает, что вклад в фототок вносят только те электроны, которые пересекают границ! раздела из зоны проводимости, т.е. принимают участив в электродной реакции, рекомбинирупцие из поверхности или объеме электроны не участвует в формировании фототока Таким образом поверхностная рекомбинадая влияет яа фототок двояко: во первых, менят относительную долю электронов, исчезающих на границе раздела, которые даст вклад в фототок, и во вторых, деформирует распределение потенциала на мевгазной гра-

ШЦ9 полупроводник/электролит, в тем числа, р-31 /электролит. Отсутствие стационарного фототока вблизи ^ соответствует высокой скорости поверхностной рекомбинации." На границе раздала р-5и/ 0,5 М КОН скорость поверхноотной рекомбинации составляет Ю-Ю3см/с. Из экспериментальных данных о помощью.зависимости (12) найдена зависимость \>КЧО в области <§ от -1,1 В до -2,0 В V/ возрастает от 3-Ю-3 до 10® о""*.' Уменьшение поверх-костпой рекомбинации в р-2ь/электролит при катодном смещении обусловлено уменьшением степени заселенности поверхностных состояний, расположенных шшо дна зоны проводимости ( Е0 - Зд = « 0,5 эЗ ). Шаг рал поверхностная.рокомбинаидя электронов из зоны проводимости прнводот к тому, что зффектшэше разделение зарядов происходит только при значительных - 0,9 В ) катод-пых смещениях, когда благодаря загибу зон основная часть уровней рекомбинации расположена ниже уровня Ферми. Это означает, что эффективная работа р- Эь фотокатода возможна только при дополнительных катодных смещениях, сравнимых с энтальпией электродной реакции выделения водорода.

Таким образом, эффективность фотоэлектролиза воды на основе полупроводникового электрода определяется не только шириной запрещенной зоны полупроводника, и коэффициентом собирания неосновных носителей тока полупроводника, но и положением энергетических зон. полупроводника в растворе электролита относительно окислительно-восстановктелшого потенциала соответствующей реакции, существования поверхностных состояний, приводящих к перераспределению падения потенциала на границе раздела полупроводник/электролит, конкурирующих процессов поверхностной рекомбинации и электродной реакции.

ОСНОВНЫЕ ШБОДЫ

I." Разработана нестационарная методика исследования электродных процессов на полупроводникошх электрода?; к растворе электролитов, основанная на импульсном освещении границу раздела полупроводник/электролит в области собственного поглощения полупроводника с регистрацией возникающего изменения.потенциала полуцроводникового электрода? Разрешение метода во времени 20 но при изменении потенциала до

2? Измерением распределения готопирала на гравде раздела кремний р-типа/раствор электролита, показано, что фотоэффект на межфазной границэ р- 51 /электролит происходит в условиях частичного "закрепления" уровня Ферсли; Путем сопоставления расчетных и измеренных значений распределения потенциала на границе раздела р-51/элекгролит найдена плотность ( Н£ = Ю*4 см"2 ) и энергетическое распределение ( Н\з= СХр^^"^ Нв=^^{^5)1®верхностных состояний; ° К с

3." Разработан новый способ измерения потенциала. плоских вон полупроводникового электрода в растворе электролитов; Предложенный способ может быть использован для измерения широкого класса полупроводниковых электродов в различных растворах электролитов, без предварительного изучения поверхностных процессов.4.Установлено, что потенциал плоских зон кремниевого электрода р-гипа зависит от рН раствора, и эта зависимость представляет собой прямую линии с наклоном 48 мВ/рН.

4; Показано, что при объемном поглощении света характеристическое время нестационарного фототока соответствует диффузионному собирании электронов. Вольтамперная характеристика диффузионного тока сдвинута в сторону потенциала плоских зон на 0,'б В по сравнению со стационарным током, который при 9> - 1#2 В ( отн. Нас.К.Э. ) ограничен поверхностной рекомбинацией. У станов-

лега, что при поглощении света в барьере наблюдаются параллельные процзсси поверхностной рекомбинации и переноса электронов в раствор из зоны проводимости.'

5.' Показано, что при изменении внешнего потенщала значительная часть падения потенциала происходят в слое Гельмгольца и скорость электрохимического выделения водорода, в основном, определяется внешним потенциалом; При этом константа скорости эя"т??родной реакции на границе раздела 5фе;.:::пй р-типа/0,1 L!

о fit

КОН. изменяется ст 10 до 10 с при изменении потенциала от - 1,1 до - 1,9 В ( отн.Нас.К."Э.' ); Коэффициент переноса электродной реакции выделения водорода составляет ûC ~ 0,4.

6. Предложена качественная модель фотоэффекта на границе p-Si/электролит; Предполошется, что для эффективного фотоэдек-грохлмяческого преобразования солнечной энергии m основе фотоэлектродов из р— SL необходимо устранение быстрых поверхностях рэкембинацпл.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИХЕРТАПШ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

I. Бабенко CJU', Бевдерский В;А., Гусейнов K.il; "Лазерная Ьотоэлектрохимия полупроводников". В кн-ге: Тез.докладов Все-, мюзной ко]ференцюл "Возобновляете источники энергии" Ереван, !985 г?, с." 143-144.

2.4 Еай si ко С .Д., Бондерский В."А.', Гусейнов Н.И;', Руккн А .4L 'Способ измерения потенциала плоских зон полупроводникового •лектрода в раствора электролита" .А;с.СССР, №4143242/31-25 от :5.07.66 г;

3. Бабенко С.Д., Бендервкий В.А.', Гусейнов Н.И. "Кинетика ютоэффекта и скорости электродных реакций на граница раздела юлуяроводник-электролит". В кн-ге: Тэз.'док.Фотокатлл :тнчзск;1. [реобразование солнечной энергии. 1987 г:, C.I88-TB9,'1еш:нгра:

ЬяЬоп!» S.D., Gunoinov li,J, Lazer induced photoelectro-chemlstry of Bemiconductoro // 37 th Meeting In.Society of Electrochemistry, Bilnlua, 1936, v.3, p.218-220.

5. Bi»ben!co a.D., aur;elnov N.J. Potential dlntrlbution end transient pbotoarfect at the lnterfp.ee of p-type ollicon/eleotro-Vte1 // In.Soc. Eloctroclioa. VAlnluo, I38&, vol.3, P.220-223.

6? Бабенко C$?, Гуоейнов Н;И." "Поверхностные состояния на . границе раздела кремний р-типа/ра створ электролита! В кн-ге: Тез< док^' УП Всесоюзной конференции по электрохимии". Черновцы 1988 г«. т;11, с.57,' ... .....

7i Бабенко С .Д.*, Гусейнов Н.'И.1, Бакиров 1Ш?, Бевдерский ВЖ",'Кинетика фотоэффекта на границе раздела кремний р-типа/ раствор электролита. Гелиотехника, Л 2, 1989 гс?15-17.