Obraz (2604)

92

93

warstwę wewnętrzną (IHP) i zewnętrzne warstwy (OHP,) oraz (OHPjl przechodzące odpowiednio przez geometryczne środki jonów dehydratowanych] (IHP) i hydratowanych (OHP,) i (OHPj).

Rys. 7.8. Model podwójnej warstwy elektrycznej w roztworze zawierającym powierzchniowo czynne cząsteczki organiczne: a — dipole wody, b — zaadsorbowane molekuły organiczne, c — specyficznie zaadsorbowane aniony, d — hydratowane jony tworzące warstwę OHP, w odległości wynikającej z oddziaływań dipoli wody w IHP, e - OHP, odległa od elektrody w zależności od oddziaływań molekuł organicznych, f - hyd-ratowane jony w warstwie dyfuzyjnej

Widać_jak skomplikował się prosty obraz Helmholtza.- Szczegółowe omówienietych problemów pozostawiamy do wykładu specjalizacyjnego.

13. Warstwa elektrochemiczna na granicy faz półprzewodnik/elektrolit

W odróżnieniu od granicy faz metal/elektrolit, stężenie nośników ładunku w fazie półprzewodnikowej jest bardzo małe, a przenikałność elektryczna ma wartość skończoną. W tych warunkach na granicy rozdziału faz powstają dwie rozmyte warstwy podwójne: jedna w elektrolicie i druga w pół

przewodniku. Wobec tego główną osobliwością tej granicy faz jest przenikanie pola elektrycznego warstwy podwójnej w głąb elektrody półprzewodnikowej.

Zgodnie z pasmową teorią półprzewodników mamy w półprzewodniku dwa rodzaje nośników prądu:

1)    elektrony w paśmie przewodnictwa,

2)    „dziury" w paśmie walencyjnym.

We właściwym półprzewodniku (np. Ge lub Si) liczba elektronów n₀ w paśmie przewodnictwa jest równa liczbie dziur p₀ w strefie walencyjnej. Pole elektryczne warstwy elektrochemicznej narusza tę równowagę. Jony tworzące elektrolityczny obszar warstwy mogą zbliżyć się do powierzchni elektrody na odległość odpowiadającą zewnętrznej płaszczyźnie Helmholtza (rys. 7.9).

Rys. 7.9. Model podwójnej warstwy elektrycznej i rozkład potencjałów na granicy faz półprzewodnik - roztwór elektrolitu

Między tą płaszczyzną a powierzchnią półprzewodnika wytwarza się różnica potencjałów <p,; całkowite napięcie Galvaniego między półprzewodnikiem