химический каталог




Фотопроводящие окислы свинца в электронике

Автор В.А.Извозчиков, О.А.Тимофеев

я моноокиси свинца соответственно; Pb8O10, Pb6O10, РЬ304 — сурик, Pb12017, Pb9013, Pb203, Pb9014, Pb7011; Р12019) РЬ508, РЬ305, а- и ?-РЬОа, РЬ48076 и др. [23, 34 ]. Существование части из них (например, РЬ20, РЬОм) как самостоятельных соединений проблематично, некоторые окислы неустойчивы (РЬ12017, ?-PbOJ или образуются при высоких давлениях (РЬ7Оц), спонтанно восстанавливаются, теряя кислород (РЬ02), взаимодействуют с другими компонентами атмосферы. Например, РЬ02 содержит Н20 в виде гидроксильных анионов, а моноокислы, особенно деформированные, активно сорбируют С02. При этом во влажной атмосфере, содержащей малое количество С02, на поверхности РЬО образуется нерастворимая пленка РЬС03, а при высокой концентрации СО — фотоэлектрически чувствительное соединение 2РЬС03-РЬ (ОН)2.

Если халькогениды РЬ изоморфны и кристаллизуются в структуре NaCl, а халькогениды Ge и Sn — аналоги этой структуры,

7

то окислы РЬ разнесены по пяти сингониям от низших: моноклинной (РЬОм, РЬ203, РЬ32019, PbOi.6o_i.56) и ромбической (РЬОр, ?-PbO*, а-РЬ02) — до средних: тригональной (РЬ20) и тетрагональной (РЬОТ) РЬ304) PbOi.47-i.5i. РЬ508, РЬ701Ь а-РЬО„ P-Pb02) — и высшей: кубической (Pb01;42, PbOli608, PbOi,7i8)-При этом тетрагональная РЬО изоморфна со SnO и образует самостоятельный структурный тип, производными от которого являются ряд тройных соединений ВЮХ, PbFX, МеОХ, оксигалогениды переменного состава и др. Изоморфные P-Pb02, Ge02, Sn02 кристаллизуются в структуре рутила (ТЮ2). Слоистость решетки по-

1,33 1,41

Рис. 1. Окисносвинцовый ряд (а) и переходы между окислами промежуточного состава (б)

диморфных структур РЬО роднит их с РЫа, РЬС12, а также с упомянутыми производными структурами от РЬО.

Кристаллохимические процессы в окисносвинцовом ряду влекут за собой формирование гетерофазных кристаллов и слоев. Поэтому, несмотря на то, что задачей данной книги является обзор свойств только фотопроводящих окислов, целесообразно рассмотреть в целом проблему взаимодействия с кислородом как свинца, так и его соединений.

Окисление свинца. Экспериментальные данные о растворимости кислорода в расплавленном и закаленном свинце обобщены в диаграммах состояния [34 ] М. Хансеном и К. Андерко.

Химическое сродство свинца, как и любого металла, к кислороду характеризуется изменением изобарно-изотермного потенциала (— AG) реакции окисления, который при данной температуре ? упрощенно связан с теплотой (АЯ°98) и энтропией (AS'ge) реакции при ? = 298 К соотношением

AGT — АНГ298 — ? AS298-

8

Для самопроизвольной реакции взаимодействия РЬ и одного моля 02 при 298 К АЯ°98 = — 435,4, a AG298 = — 377 кДж/моль [14]. Реакции разложения высших окислов: РЬ02 -> РЬ304 и РЬ304 -> РЬО характеризуются соответственно значениями АНш = = — 95,6 и — 162,6, AGMB = — 39,4 и — 104,0 кДж/моль (в расчете на один моль 02).

На основе значений А#298 Моро [14 ] относит свинец к категории металлов со слабым сродством к кислороду или даже (из-за низкой устойчивости его высших окислов) к благородным металлам. В то же время из диаграмм Ричардсона—Эллингама [14], отражающих графически зависимость AG = — RT In ? (здесь R — универсальная газовая постоянная, ? — давление кислорода в реакции или упругость паров диссоциации окисла), следует, что взаимодействие свинца и кислорода возможно при парадоксально низких давлениях последнего.

Для свинца по сравнению с другими элементами подгруппы германия наиболее типичным считается двухвалентное состояние. Однако исследованиями процессов окисления РЬ установлено образование сложной и неоднородной по толщине окалины, состоящей, как правило, из РЬОр, РЬОт, РЬа04 и даже РЬ02.

Формирование окалины на жидком свинце обычно подчиняется параболическим временным зависимостям и ускоряется введением в расплав Mg, Li, Na, Са, Си, а замедляется — А1, Zn, Sn. Нейтральным оказывается действие Bi и Ag. Влияние Sb и Cd зависит от температуры и концентрации. На твердом РЬ при 523—593 К наблюдался также параболический рост красновато-коричневого, плотно прилегающего к металлу слоя, внутренняя часть которого состояла из РЬОт, а внешняя — из РЬОр, ориентированной плоскостью кристалла (001) параллельно поверхности металла.

Для электроники и оптики интерес представляют тонкие слои, которые первоначально получались окислением осажденных в вакууме свинцовых пленок.

С применением комплексной методики (эллипсометрия, туннельный эффект, рентгенодифракционный анализ) Элдридж и Донг [33 ] установили, что на текстурированных тонких (до 300 нм) слоях свинца в интервале 243—423 К эпитаксиально растет РЬОр, ориентированная кристаллической плоскостью (001) параллельно плоскости (111) кристалла РЬ. Окисный слой ограничивается толщиной d =к 10 нм даже при формировании в окислительной атмосфере в течение нескольких недель. Кинетика его роста описывается обратной логарифмической зависимостью, изменяющейся сложным образом при рекристаллизации исходного слоя.

По кинетике окисления тонких пленок с размером зерен ~ 150 нм Й. Андерсон и В. Тэа выдели

страница 3
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61

Скачать книгу "Фотопроводящие окислы свинца в электронике" (1.48Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
распродажа ноутбуков в москве
стенд для объявлений уличный а2
стол кухонный овальный с плиткой
техническое обслуживание чиллеров climaveneta

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.11.2017)