Термодинамические и кинетические аспекты перехода электронов и ионов через межфазовые границы МХ/Х и М/МХ (М-металл, Х-металлоид) тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

Дунюшкина, Лидия Адибовна АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Екатеринбург МЕСТО ЗАЩИТЫ
1995 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.04 КОД ВАК РФ
Автореферат по химии на тему «Термодинамические и кинетические аспекты перехода электронов и ионов через межфазовые границы МХ/Х и М/МХ (М-металл, Х-металлоид)»
 
Автореферат диссертации на тему "Термодинамические и кинетические аспекты перехода электронов и ионов через межфазовые границы МХ/Х и М/МХ (М-металл, Х-металлоид)"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. А.М.ГОРЬКОГО

Р Г Б ОД

на правая рукописи

УДК 541.123:541.183

ДУННШКИНА Лидия Адибовна

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ И КИНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЕРЕХОДА ЭЛЕКТРОНОВ И ИОНОВ ЧЕРЕЗ МЕЖФАЗОВЫЕ ГГАНИЦЫ МХ/Х И М/МХ (М-МЕТАЛЛ, Х-МЕТАЛЛОИД)

02.00.04 - физическая химия

Автореферат Диссертации на гоискаиие ученой степени кандидата физико-математических наук

Екатеринбург - 1S95

Работа выполнена на кафедре Физики твердого тела Уральского государственного университета им.А.И.Горького.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук

профессор Конев В.Н.

Ведущее учреждение - Институт химии твердого тела УрС

РАН (Екатеринбург)

заседании Специализированного СОВвЧЬ К063.78.01. по присуждению ученой степени кандидата химических наук и кандидата физико-математических наук в Уральском государственном университете им.А.Н.Горького (620083 Екатеринбург, пр.Ленина, 51, ауд.248).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Уральского государственного университета.

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Нейман А.Я.;

доктор химических наук, профессор

Мурыгин И.В.

Защита состоится

Ученый секретарь Специализированного

Совета, кандидат химических наук,

доцент

Нодкорытов А.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Возрастающий интерес к исследование процессов межфазового взаимодействие и роли границы раздела Фаз в кинетике этих процессов обусловлен как важность» решения фундаментальных проблем физики и химии гетерогенных систем, так и технологическими запросами промышленности. Понимание природы процессов, происходящих на межфазовых поверхностях, позволит решить многие проблемы в области полупроводникового приборостроения, окисления металлов и сплавов, создания коррозионно-стойких материалов, адсорбции и катализа и т.д.

0 этой свази построение модели процессов взаимодействия в гетерогенных системах является актуальной задачей Физики и химии твердого тела. Общепринято рассмотрение гетерогенных реакций в виде ряда последовательно протекающих стадий. Важным является определение так называемой лимитирующей стадии, скорость которой определяет кинетику процесса в целом.

Особый интерес представляют процессы в гетерогенных системах, содержащих полупроводниковые соединения, во-первых, благодаря их широкому практическому применению, а также, а связи с тем, что имеющий место в полупроводниках электронный обмен между объемон н поверхностью может оказывать значительное влияние на параметры равновесия в системе. Изменение состояния электронной системы полупроводникового соединения в результате изменения состава п пределах области гомогенности или под влиянием электрического поля, света и т.д. должно отражаться на скорости процесса мекфазового взаимодействия.

Поэтому ь качестве объектов исследования сыли выбраны по-

3

лупроводниковыо соединения переменного состава М^^Х, где Н=Ля. Си; Х-Г>, Бе. Эти соединения представляют удобные модельные системы, поскольку достаточно полно изучены их электрофизические свойства, кристаллическая структура и, кроме того, суцествует возможность управления их свойствами путем регулируемого отклонения от стехиометрии.

Существенное влияние на кинетику взаимодействия в гетерогенных системах оказывает поверхностный энергетический барьер, обусловленный нарушением регулярности кристаллической решетки, характерной для объема, а также адсорбционными явлениями, протекающими, как правило, при контакте твердой и газовой фаз. В этой связи важной задачей является исследование адсорбционных свойств поверхности.

Таким образом, исследование кинетики и термодинамики межфазового взаимодействия является актуальным направлением как в плане развития представлений о механизме процесса, так и практического использования.

Целью работы являлось, во-первых, исследование термодинамических и кинетических аспектов перехода электронов и ионов через межфазовые границы М^^Х/Х и М/Мд^Х (Н=Лй,Си; Х=Б,Зе), и, во-вторых, влияния поверхности раздела Фаз на скорость межфазового взаимодействия.

На защиту выносятся:

1. Новые представления о процессе перехода частиц через межфазовые границы типа "твердое тело — газ", где твердое тело имеет полупроводниковую природу, согласно которым параметры термодинамического равновесия в системе определяются состоянием электронной подсистемы твердого пела.

2. Экспериментальные зависимости скорости испарения неметалла X

из М„,,-Х (М=Аа.Си; Х=5,Бо) от состава соединения в области гомогенности, подученные для проверки положений предлагаемой модели перехода частиц через мехфазовую границу "твердое тедо-гаэ". Показано, что изменение состояния электронной подсистемы полупроводника путем самолегирова-ния одним из компонентов определяет изменение равновесны* значений потоков частиц через поверхность твердого тела.

3. Метод определения теплоты образования двойного электрического слоя (ДЭС), который формируется при адсорбции частиц газа на поверхности твердого тела, и критической температуры, при которой адсорбция не происходит, основанный на рассмотрении граничного слоя как самостоятельной Фазы, сосуществующей с объемными фазами.

4. Методика определения плотности поверхностного заряда, поверхностного натяхения и емкости ДЭС, обусловленного адсорбцией, на поверхности соединений (Х=Б,Бе) .

5. Экспериментально полученные зависимости скорости перехода ие-

соединения и представления о механизме перехода частиц через твердофазную границу.

Научная и практическая ценность

Предпринятое в настоящей работе исследование кинетики перехода частиц через мехфазовые границы типа "твердое тело - газ" И "твердое Tejo - твердое тело" способствует углублению представлений физики и химии о Механизме гетерогенных процессов и мохет

быть использовано На практике для создания коррозионно-стойких материалов, в лромышлеНйоети полупроводниковых приборов.

талла через мехфазовую границу

(Х-3,Пе) от состава

Апробации работы

материалы диссертации были представлены на X Всесоюзной

конференции по Физхимии и электрохимии ионных расплавов и твердых электролитов (Екатеринбург! Z7-29 октября 1992 г.), на Third Aaian Conference on Solid State Ionics (Varanasi, November,1892).

Публикации •

По материалам диеседоы*»* опубликовано Э работы.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введептг, четырех глав, заключения с выводами и списка используемой литературы. Она изложена на 110 страницах, включая 21 рисунок, 3 таблицы и библиографию из 79 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, определяются основные цели и задачи исследования и перечислены о човные результаты диссертации.

В первой главе излагаются представления о процессе перехода частиц через мехфазовую границу типа "твердое тело - газ", где твердое тело имеет полупроводниковую природу, основанные на положении о том, что равновесные значения скоростей обмена определяются параметрами энергетического спектра полупроводникового кристалла.

При термодинамическом равновесии в системе "кристалл MX -газ (М+Х)" осуществляется обмен частицами между твердым телом «г газом, причем поток частиц, покидающих кристалл, равен числу частиц газа, ударяющихся о поверхность твердой фазы. Поток частиц из газа к твердому телу рассчитывают с помощью известного соотно-вения С13

1° ^

<- ~ UJTMifOT/* ' (1>

Г)

где К; - равновесное парциальное давление компонента I 8 газо-

I/

Б

вой Фазе, определяемое свободной энергией реакции образования-разложения соединения из компонентов

Р°ехрО</ЛТ)

(2)

Р - давление при стандартных условиях, равное 1 атм; ДСг^^ЛС/Я, если с поверхности кристалла МХ испаряются оба компонента и = если испаряется один компонент; М^ - масса атома ком-

понента I; П - газовая постоянная; Т - температура. Согласно ура-пнениям (1) и (2), поток частиц газа к поверхности кристалла определяется свойствами газовой атмосферы.

Рассчитаем плотность потока частиц, покидающих полупроводниковый кристалл. МХ. При температуре выше абсолютного нуля в полупроводнике реализуется некоторая равновесная концентрация термически возбужденных электронов и дырок. Существование свободного электрона или дырки в кристалле МХ, состоящем из катионов М+и анионов X , можно рассматривать как наличие нейтрального состояния М° и X в решетке соответственно:

Состояния М и X следует трактовать как элементарные возбуждения

кристаллической решетки. Таким образом, концентрации нейтральных

состояний Имо и М^о в решетке кристалла должны быть тождественны

о о

концентрациям свободных электронов П и дырок р , определяемым для собственного невырожденного полупроводника статистикой Больцмапа:

О О = £( Р^ЕП

m„ , Мр - эффективны* мдссы электрона и дырки: Ес . £v - дно

Г»

зоны проводимости и потолок валентной зоны; Г - энергия Ферми электронов. Индекс "О" обозначает величины для кристалла стехио-иетрического состава.

Скорость перемещения свободных носителей определяет скорость движения элементарных возбуждений по кристаллической решетке:

•lr = (lT/t<srm?)11\- <5>

При малых концентрациях элементарных возбуждений № и Х° , что справедливо дли невырожденного' полупроводника, можно пренебречь взаимодействием между ними и рассматривать как идеальный газ. Поток нейтральных состояний в некотором направлении можно определить с помощью кинетической теории газов:

)

С учетом уравнений (3)-(5) уравнение (6) примет вид:

\ ИТ

где у=—— имеет размерность частоты и для каждой температуры яв-

» » п -2ЯГШТ

ляется постоянной величиной; —^— есть двумерная плотность

электронно-дырочных состояний; Е^ - ширина запрещенной зоны в полупроводнике.

В силу условия элрктронейтральности твердое тело, как правило, покидают нейтральные атомы (в дальнейшем они могут ,об-\,е-диняться в молекулы), которые образуются из элементарных возбуждений М° и Х° на поверхности кристалла. Таким образом, поток нейтральных состояний N и X в направлении, перпендикулярном поверхности кристалла, определяет поток атомов И и X. уходящих в газ.

Сравнивая уравнения (1) и (7). можно сделать вывод, что

в

природа потоков частиц, испускаемы* твердым телом в газ, м падающих из газа на повержность твердого тела, принципиально различная. Способность полупроводникового кристалла испускать частицы определяется параметрами энергетического спектра свободных носителей заряда и реализуется независимо от состояния окружающего газа, а также при его отсутствии (в вакууме).

При равновесии в системе "кристалл MX - газ (М+Х)" плотность потоков частиц, описываемых уравнениями (1), J(aGtJ, и (7), J°(Eç) . должны быть равны. Для иллюстрации в таблицах 1 и 2 представлены расчетные и экспериментальные значения скоростей испарения Cul и CdS. Экспериментальные данные приведены в работах [2,3].

Таблица 1

Расчетные и экспериментальные скорости испарения иода из Cul, «т/(м2с)

Т.к J'UG*) .1°(Э1ССП)

523 2.9- Ю15 3.21015 3. 1-1013

573 8.11016 ел in16 6.3-10W

623 1.2-1018 ,.1-Ю18 1.0101® î

Таблица 2

Расчетные и экспериментальные скорости испарения компонентов при диссоциации МБ (Т=900К), шт/Чм^с)

J'UA J°(E9> J°(3KCn)

Cd r. 1.3*10*® 2.4-1018 2.7- 1018 9.БЮ18 3.51016 3.2 1016

Некоторое уменьяение реальных потоков по сравнению с расчетными может быть обусловлено неидеальностью поверхности, что сопровождается образованием дополнительного энергетического барьера. Роль поверхности в кинетике межфазового взаимодействия рассматривается ниже при рассмотрении конкретных систем.

Во второй главе предложенная модель перехода частиц из твердого тела в газ распространяется на соединения переменного состава М^^Х • имеющие область гомогенности, а также приведены результаты экспериментального исследования кинетики испарения халькогена X из соединения М^^Х (М-Ая,Си; Х^Б.Бе) в зависимости от степени отклонения от стехиометрии У.

Соединение М^+^-Х можно рассматривать как кристалл МХ, легироганный донорной (+5") или акцепторной (-£Г) примесью. Есл1 ,в/е атомы примеси однократно ионизованы, то содержание сверхсте-хиометрического компонента определяет концентрацию -примесных носителей. При самолегировании собственного полупроводника донорно! или акцепторной примесью концентрации носиТ^л^й, а, следователь»' элементарных возбуждений М и X , в кристаллической решетке по лупроводника меняются. Концентрации электронов и дырок в невырож денном примесном полупроводнике описываются следующим образом:

' Г\=п°ехр(±йР/*Т) (8

Т) , ^

где П и р определяются уравнениями (3) и (4); - изме

нение энергии Ферми носителей при самолегировании. Верхний знак показателе экспоненты относится к полупроводнику п-типа нижний - р-типа

Поток частиц из кристалла М^^Х примет вид'.

10

1М0= ^о ехр(±йР/АТ) (10)

1хо= ]°о ехр(* лР/АТ) , Ш)

гле и Луо определяются уравнением (7). П Л

Величины потоков частиц из твердого тела в газ, описываемые уравнениями (10),(11), при равновесии кристалла М^^Х с газом частиц II и X должны совпадать с величиной потока из газа к твердому телу, которая будет определяться парциальным давлением компонента Ь в газе:

где Р^ определяется уравнением (2); величина есть изменение

свободной энергии компонента соединения X _ относительно сво-

бодной энергии компонента соединения МХ стехиометрического состава. Тогда поток частиц газа к поверхности твердого тела будет иметь следующий вид:

(13)

11ехр(±4Глй)1 /ИТ) ,

Р0

где определяется уравнением (1).

Из сравнения уравнений (10),(11) и (13) следует, что при равновесии в системе "кристалл М^^Х - газ (М+Х)" ныполняется тождество:

то есть при изменении состава невырожденного полупроводника в об— ла С7 и гомогенности изменение свободной энергии соединения тождественно равно изменению энергии Ферки электронных носителей. Это также следует из Фундаментальных положений теории полупроводников САЗ

Для тога чтобы проверить предложенную модель, были полу-

чены экспериментальные зависимости скорости испарения компонентов кристалла в вакуум от его состава с помоцыо твердофазной электрохимической методики. Как подчеркивалось вине, равновесные значения скорости испарения реализуются и при испарении кристалла в вакууме, так как способность кристалла испускать частицы определяется его электронными свойствами. Поэтому применяемая методика, позволяющая измерять скорость испарения халькогена в вакууме, дает информацию о величинах потоков обмена частиц через границу "твердое тело - газ" при равновесии.

Основным элементом измерительной установки являлась электрохимическая ячейка . ,

РЪ1/И/МУ/Мг^Х/Р12 , (15)

где исследуемое соединение (М=Ая,Си; Х=Б,Ве). В качестве

ионного фильтра МУ использовались Ай1 и СиНг, обладающие практически чисто ионной проводимостью в исследуемой области потенциалов и' температур.

Электродвихущая сила (ЭДС) Б ячейки (15) однозначно связана с химическим потенциалом атомов М и X в соединении:

-/<; = (Е-Е V = &(, < 17,

где Е*- ЭДС ячейки (15) при равноиссии соединения М^+дХ с хия-ким халькогеном. Изменение ЭДС ячейки тождественно изменению энергии Ферми носителей в соединении:

вЕ= А Я , СЮ)

При пропускании тока через ячейку (15') с положительным полюсом на электроде РЪ2 из Соединения уходят гга7ионм металла, в то время как электроны отводятся по внешнее цепи. Избыточный уалькоген испаряется с-поверхности образца в вакуум» В стационарном состоянии (при постоянстве состава, т.е, Е~сопч-Ь) поток испаряющегося халь-

12

когена равен потоку катионов металла через Фильтр МУ и, следовательно, электронному току во внепней цепи. Таким образом, величина тока через ячейку есть мера скорости испарения X. При изменении силы тока стационарное состояние устанавливается при новом составе соединения М2±^Х, и, следовательно, новом значении ЭДС Е. Измеренные зависимости скорости испарения халькогена от содерха-

м у и -I ге(Е-Е')

ния металла-в соединении в координатах ■гп ---

для Аф^Б приведены на рис.1. Величина 3 есть поток халькогена из соединения, равновесного с хидким халькогеном. Согласно предложенной модели, поток неметалла из соединения должен описываться уравнением (11) или, если в качестве предэкспоненциального множителя выбрать величину потока халькогена ич насыщенного неметаллом Т*

соединения J ,с учетом уравнений (14) и (16):

1 = Гехр (ге(Е-Е'тг). (19)

На рис. 1 зависимости, описываемые уравнением (19),изображены спловной линией. Можно видеть, что при повышении температуры эксперимента (Т>673К) значения скорости испарения халькогена из соединения стремятся к расчетным. Уменыяение реальных скоростей, при низких температурах может быть обус- . ловлено поверхностным энергетическим барьером, который

571 623 673 К

Рис.1. Зависимость логарифма ско- имеет место, во-первых^ лз-за

рости испарения Б из от наруиения регулярности крис-

2е(Е-Е*) ИТ "

13

кции состава соединения

таллической реиетки при .-обра-

зовании поверхности, а, во-вторых, из-за адсорбционных явлений, протекающих на поверхности. Для того чтобы учесть влияние двойного электрического слоя (ДЭС), обусловленного названными причинами, в уравнение (19) необходимо ввести дополнительный множитель:

(20)

где - так называемое перенапряжение перехода.

В третьей главе на основе термодинамического рассмотрения граничного слоя как' самостоятельной квазифазы, сосуществующей с объемными фазами, определены критическая температура, при которой прекращается адсорбция, и теплота адсорбции при различных составах соединения (Х=5,Бе); а также предложена методика определения таких параметров как поверхностное натяжени«.-, плотность поверхностного заряда и емкость ДЭС на поверхности соединений Д^Х (Х=Б,Бе).

На рис.2 изображены зависимости логарифма отноиения экспериментальной и рачетной скорости испарения халькогена из А^+ц** от обратной температуры при различных фиксированных значениях . Приведенные зависимости можно описать уравнением:

-у = К(ткр~ т) , - <21>

которое с учетом уравнении (1) аналогично уравнению Клапейрона-Клаузиуса, описывающему условия сосуществований двух фаз, в нашем случае - поверхностной фазы "ДЭС" и газа:

■Ри =- АН (1. 1- \ (22)

* I, я \тг у •

Из сравнения уравнений (21) и (22) можно заключить, что К =

14

Ю3

1.5 П то*

Рис.2. Зависимости логарифма отноиения экспериментальной и расчетной скорости испа-оения Б из ^<¡¿+¡5 от ш

а % щб-ЕУкг

Рис.3. Схема зависимости логарифма скорости испарения X из соединения X от пеличи-

Яе(Е-Е') АТ

ны

Таким образом, тангенс угла наклона прямых 1п (ф} определяет теплоту перехода вещества из Фазы "ДЭС" в ' газ, или теплоту адсорбции. Из рис.2 можно идетъ, что с увеличением содержания Хв соединении тепяота адсорбции уменьшается,, а на поверхности соединения, равновесного с жидким халькогеном ( Си = О ) адсорбция не происходит. Адсорбция замедляется также с ростом температуры, а при некоторой критической температуре ТКр- прекращается.Тцр для и составляет 780 и 690К соответственно.

При адсорбции халькогена на поверхности твердого тела поверхность приобретает отрицательный заряд. Для того чтобы компенсировать его в области кристалла вблизи поверхности увеличивается концентрация ионов противоположного знака и, следовательно, изменяется состав этой области по сравнению с объемом.На рис.3' схематично изображена зависимость логарифма скорости испарения халькогена из соединения 1.5

2.е(Б~Е*)

от функции содержания металла в соединении ^ у . Скорость испарения X из соединения при ЭДС ячейки, соответствующем составу (Г/, согласно уравнению (19) должна быть равна ^ , однако фактически реализуется значение соответствующее составу ^ с большим содержанием металла. Можно полагать, что поверхность соединения имеет состав ку^цУ*, в то время как в объеме

Заряд поверхности может быть рассчитан с помощью следующего уравнения:

где п - число формульных единиц, приходящееся на одну элементарную ячейку соединения, V - объем элементарной ячейки.

Емкость ДЭС С, по Гельмгольцу, может быть рассчитана как емкость плоского конденсатора:

Л- 2 5 <24)

где £ - разность потенциалов в ДЭС; 5 - площадь поверхности образца, с которой происходит испарение.

Поверхностное натяжение 6 определяется уравнением элек-трокапиллирной кривой:

ё .¿-с(§1- ^01) (25)

6т«К 6 - С £ ) >

где £(0) - потенциал нулевого заряда.

Зависимости ч, С и ё от £ для принедгнк на рис.4.

Для получены аналогичные зависимости. Для А^^^Х реали-

зуется анодная ветвь электрокапиллярной кривой, поскольку соединение является электронным полупроводником и на его поверхности энергетически выгодна адсорбция электроотрицательного компонента.

16 42

Ь

H

-H -8

В четвертой главе пред-

ставлены результаты по кинетике перехода металла через межфаэовую границу Ау/Ау^Х (Х=Б,Бе) и изложены представления о механизме перехода частиц через твердофазную границу.

При равновесии в системе потоки металла из Ад в и в противоположном направлении равны. Величина потока электронов и ионов металла, уходящих из соединения, описывается уравнением (7).

Экспериментальное измерение скорости выхода серебра из соединения возможно с помощью электрохимической методики. Основным элементом измерительной установки являлась электрохимическая

Рис.4. Зависимости поверхностного натяжения 6 , емкости С и поверхностного заряда ф от разности потенциалов в дэс 8 для •

ячейка

- (26)

При.пропускании тока через ячейку ионы через фильтр Agi уходят

из соединения, а эквивалентный электронный ток идет по внешней

цепи. Возникающая разность химических потенциалов атомов серебра

в Ag2 и является движущей силой перехода металла из Ag2 в

соединение. В стационарном состоянии электронный ток во внешней

. -i

цели равен потоку серебра из Ад2 в соединение и потоку ионов уходящих из соединения через ионный фильтр. Таким образом, регистрируемый амперметром электронный ток J есть мера скорости перехода электронов и ионов серебра через границу Affg+S^■■ ЭД1-

17

ячейки Е есть однозначная функция состава соединения <Г . Измеренные зависимости скорости перехода серебра из чистого серебра в соединение от состава соединения в области гомогенности в коордитах Inj - eE/kT приведены на рис.Б. Теоретическое прямые, описываемые уравнением то а F 7о еЕ

J-I.«PTreJ«PSf. (27)

изображены спдоиньши линиями. Для Afg+fS при температуре 573К теоретические и экспериментальные зависимости совпадают. При умень-■ении температуры реальные скоро' сти перехода серебра через мехфа-зовую границу fylty^+H S оказываются нихе расчетных. Мы полагаем, что это обусловлено наличием изгиба энергетических зон у поверхности сульфида серебра, связанного с нарушением регулярности кристаллической реветки (так называемый "биографический" изгиб зон). Для A^-f^-Sö при увеличении температуры отклонение реальных скоростей от расчетных увеличивав ется. Такой характер температурной зависимости скорости перехода металла через твердофазную границу //t^Se пока остается неясным.

Рис.5. Зависимости логарифма скорости перехода серебра через границу от Функ-

рС

ции состава соединения .

йТ

выводы

1. Предложена модель перехода частиц через- межфазовые границы "твердое тело-газ", где твердое тело имеет полупроводниковую природу, согласно которой кинетика межфазового взаимодействия определяется скоростью нейтрализации ионов кристаллический решетки полупроводника путем обмена электронами (дырками) из зоны проводимости (валентной зоны).

2. Предложенная модель распространена на случай полупроводниковых соединений переменного состава.

3. Для проверки положений модели измерены скорости испарения неметалла из соединений М^уХ (М=Ав,Си; Х^З.Эе) в зависимости от состава твердой Фазы. Анализ экспериментальных результатов по кинетике перехода электронов и ионов через межфазовую границу, а также описанных в литературе Фактов, показывает их Согласие с предложенной моделью.

4. Показано, что на поверхности М^^Х имеет место адсорбция халь-когена X, обусловливающая образование ДЭС.

5. Определены критические температуры и теплоты адсорбции для

5 и ■ Предложена методика расчета плотности эле-

ктрического заряда, поверхностного натяжения и емкости ДЭС на поверхности ■ Построены электрокапиллярные кривые для систем <*=в.8е).

В. Исследована кинетика перехода электронов и ионов через твердофазные границы Аф/Ад^Х (Х=Б,Бе). Показано, что скорость процесса определяется параметрами электронного спектра Ау^+дХ. Незначительное уменьшение экспериментальных значений скорости перехода серебра череп межфазовую границу по сравнению с расчетными возможно обусловлено наличием изгиба энергетических зон у поверхности кристалла из-за нарушения его сплошности. Остается открытым воп-

/

рос о температурной зависимости скорости перехода серебра через

1.Конев В.Н., Иннячева Л.А. Новый метод расчета скоростей перехода ионов и электронов через Фазовые границы "твердое тело-газ"// X конференция по физической химии и электрохимии ионных расплавов и твердых электролитов: Тез. докл. Екатеринбург, ,1992. Т.а С.96.

2.Konev V.N., Minyacheva Ь.А. New Method of Exchange Current Calculation through Phase Boundary "Solid-Gas" // Solid State Ionlca Materials and Applications. World Scientific, Singapore, 1992. PP.705-709.

3.Конев B.H., Нинячева Л.А. Расчет токов обмена на мехфазной границе "твердое тело-газ" для соединения переменного состава в области его гомогенности / Екатеринбург, 1994. Дел. в ВИННТВ 18.05.94., N 1252-Б94.

1.Волькенвтейн Ф.Ф. Электронные процессы на поверхности полупроводников при хемосорбции. М., 1907. 432с.

2.Bickert Н. Electrochemistry of Solids. An Introduction. Berlin: Springer, 1982. 240p.

3.Sonorjai G.A., Lester Л.Е. Charge-Transfer-Controlled Vaporization of Cadmium Sulfide Single Crystals. I. Effect of Light on Evaporization Bate of the (0001) Face//J.Chem.Phy3. 1965. V.43. PP.1450-1455.

4.Shockly W. Electrons and Holes in Semiconductors. Toronto -New York - London, 1950. 709 p.

5.Базаров И.П. Термодинамика. M. ,1991. 37fin.____________

границу

Публикации по теме диссертации

Список литературы

Полнисано в нем.

Объем

& катерин íypr - -

Объем j,С Тир. /СО Зак.~."6 Í/0?

К-83, пр. Ленина, 51. Типолаборатория УрГУ.