Cтраница 2
Подобный эффект ( неизменность поверхностного заряда) может наблюдаться и при хемосорбции, например в случае слабой формы хемосорбции, или в случае, когда прочная донорная и прочная акцепторная формьи хемосорбции представлены на поверхности в более или менее одинаковой степени. [16]
При е - - v - kT увеличение заполнения происходит в основном за счет увеличения содержания слабой формы хемосорбции и в этом случае практически не сопровождается изменением заряда поверхности. [17]
Согласно теории Волькенштейна [2], между твердым полупроводником и адсорбированной молекулой газа может установиться связь двух типов: одноэлектронная связь, приводящая к слабой форме хемосорбции, и двухэлектронная связь, отвечающая прочной форме хемосорбции. [18]
Действительно, если электронный или дырочный газы на поверхности полупроводника невырождены, то равновесие с газовой фазой поддерживается, как можно показать, исключительно за счет слабой формы хемосорбции. Иначе говоря, десорбируются лишь те частицы, которые находятся в состоянии слабой связи с поверхностью, в то время ак прочно связанные частицы практически вовсе не участвуют в обмене с газовой фазой. [19]
Безусловно, нельзя провести четкой границы между физической и химической адсорбциями, тем более что наряду с ярко выраженными, очевидными случаями встречаются и промежуточные, слабо выраженные, при которых эта граница достаточно расплывчата. Особенно трудно найти экспериментальные критерии, которые позволили бы с достоверностью отличить физическую адсорбцию от так называемой слабой формы хемосорбции. [20]
Легко показать, что свет, обогащающий кристалл свободными электронами, увеличивает содержание прочной акцепторной связи и уменьшает содержание прочной донорной связи. Свет, обогащающий кристалл дырками, действует в противоположном направлении. Что касается слабой формы хемосорбции, то ее содержание целиком определяется, как мы уже отмечали ( см. § 2), давлением газа и не меняется при включении и выключении освещения. [21]
Показано, что из общего числа частиц данного сорта, хемосорби-рованных на единице поверхности, определенная доля частиц будет находиться в состоянии слабой связи, в состоянии прочной акцепторной связи и в состоянии прочной донорной связи с поверхностью; эти доли, соответственно равные т ], т ] -, т ], характеризуют в то же нремя средние относительные продолжительности жизни хемосорби-рованной частицы в соответствующих состояниях. При повышении уровня Ферми величина Г - монотонно возрастает, а т) монотонно убывает. Величина т ], характеризующая относительное содержание слабой формы хемосорбции, при монотонном перемещении уровня Ферми проходит через максимум. Если уровень Ферми расположен достаточно низко, то практически все хемосорбированные частицы выполняют роль доноров. Если же уровень Ферми расположен достаточно высоко, то практически все хемосорбированные частицы фигурируют в качестве акцепторов. [22]
Показано, что из общего числа частиц данного сорта, хемосорби-рованных на единице поверхности, определенная доля частиц будет находиться в состоянии слабой связи, в состоянии прочной акцепторной связи и в состоянии прочной донорной связи с поверхностью; эти доли, соответственно равные т), г -, т, характеризуют в то же время средние относительные продолжительности жизни хемосорби-рованной частицы в соответствующих состояниях. При повышении уровня Ферми величина TI - монотонно возрастает, а т) монотонно убывает. Величина т), характеризующая относительное содержание слабой формы хемосорбции, при монотонном перемещении уровня Ферми проходит через максимум. Если уровень Ферми расположен достаточно низко, то практически все хемосорбированные частицы выполняют роль доноров. Если же уровень Ферми расположен достаточно высоко, то практически все хемосорбированные частицы фигурируют в качестве акцепторов. [23]
Имеется много экспериментальных подтверждений этой точки зрения для области хемосорбции и катализа на металлах, и Дауден попытался распространить ее на окислы переходных металлов. Успешнее всего это можно было сделать для реакций с участием водорода, потому что для этого газа, в отличие от кислорода, хемосорбция не обязательно осуществляется путем простого переноса электрона. Мы уже упоминали ( раздел IV, А), что хемосорбция водорода на окиси цинка и закиси никеля ниже 100 не оказывает влияния на электропроводность, и отсюда можно сделать вывод о том, что осуществляется слабая форма хемосорбции, возможно, путем ковалентной связи через ионы металла. Вместо этого, согласно интерпретации названных авторов, их результаты указывают на пример такого изменения свойств в ряду ионов переходных металлов, которое отличается наличием двух максимумов, причем низкая активность окиси железа характеризует устойчивость - конфигурации. [24]
Имеется много экспериментальных подтверждений этой точки зрения для области хемосорбции и катализа на металлах, и Дауден попытался распространить ее на окислы переходных металлов. Успешнее всего это можно было сделать для реакций с участием водорода, потому что для этого газа, в отличие от кислорода, хемосорбция не обязательно осуществляется путем простого переноса электрона. Мы уже упоминали ( раздел IV, А), что хемосорбция водорода на окиси цинка и закиси никеля ниже 100 не оказывает влияния на электропроводность, и отсюда можно сделать вывод о том, что осуществляется слабая форма хемосорбции, возможно, путем ковалентной связи через ионы металла. Вместо этого, согласно интерпретации названных авторов, их результаты указывают на пример такого изменения свойств в ряду ионов переходных металлов, которое отличается наличием двух максимумов, причем низкая активность окиси железа характеризует устойчивость а 5-конфигурации. [25]