Способ исследования адсорбции

 

Совхоз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСА

ИЗОВРЕТ

g АВТОРСКОМУ С ИД (61) Дополнительное к авт. сви (22) Заявлено 26.06.73 (21) 194 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05,10.79. Бю

Дата опубликования опис

Государственный номнтет

СССР оо делом нзооретеннй и открытнй

Н. С. Лидоренко, В. А. Буров, Б. Н. Егоров, Г. Ф. Мучник и И. Б. Рубашов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ АДСОРБЦИИ

Изобретение относится к способам контроля характера адсорбцни и может быть использовано для исследования актов химического превращения, Известен способ определения характера адсорбции по поверхностной проводимости, Этот способ не однозначен, так как одно и то же значение поверхностной проводимости соответствует двум различным значениям поверхностного электростатического потенциала, что вызывает необходимость дополнительных исследований.

Так известен способ исследования адсорбции молекул из жидкой или газообразной фазы на поверхности диэлектрика, заключающийся в том, что на подложку наносят пленку диэлектрика, вводят в соприкосновение с исследуемой средой, подают линейно-поляризованный свет, который, отражаясь, приобретает, эллиптическую поляризацию и, сравнивая сигнал с сигналом, полученным в вакууме, судят об адсорбции.

Недостатком способа является необходимость громоздких и сложных вычислений.

Кроме того, способ не позволяет судить о характере адсорбции.

Цель изобретения — определение характера адсорбции и упрощение способа.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве образца используют полупроводниковую трехслойную структуру, например, р — n. — ртипа (или n — р — n — типа) с тонкой пленкой диэлектрика, на которую после соприкосновения с исследуемой средой подают напряжение и регистрируют изменение тока во времени, по характеру которого (уменьшение, увеличение) судят о характере адсорбции, Способ поясняется чертежом, На полупроводниковую p — n — р — структуру

1 нанесена тонкая (30-70 А) пленка 2 диэлектрика. При адсорбции на пленке диэлектрика молекул из жидкой или газообразной фазы поверхность диэлектрика заряжается вследствие электронного взаимодействия адсорбированных молекул с объемом полупроводника через пленку диэлектрика. Заряд, находящийся на поверхности, влияет на проводимость р-и — р — структуры. Это объясняется тем, что

ЦНИИПИ Заказ 6008/59

Подписное

Тираж 1090

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 .1 при заряжении поЪер йости, яуойсходиг так называемый "приповерхностный" изгиб энергетических зон в обьеме полупроводника.

Изгиб зон приводит к образованию инверсноп ного слоя либо в р-области, либо в и-области в зависимости от знака заряда на поверхности.

При отр щательном заряжении поверхности, когда молекулы являются акцепторами, образование инверсионного слоя и-типа в р-областях приводит к уменыпению тока через p — и — р- 10 структуру, что эквивалентно эффекту * уширения базы" в транзисторах. При положителыгом эаряжении поверхности, когда молекулы являются донорами, инверсионный слой р-типа

"закорачивает" узкую область п-типа, что приводит к увеличению тока.

В случае n — р-r структуры можно судить по увеличению тока об акцепторном характере адсорбции, а о уменьшению тока — -о донорном характере адсорбции.

Предложенный способ значительно эффективнее известных, так как позволяет получить информацию о характере адсорбции непосредственно из эксперимента. Кроме того, способ

4 4 позволяет получить информацию об адсорбции из жидкой и газообразной фаз для класса каталитически активных веществ, что является важным для подбора эффективных катализаторов, а также для понимания электромагнитной природы элементарного акта химического превращения.

Формула изобретения

Способ исследования адсорбции молекул из жидкой или газообразной фазы на поверхности диэлектрика, включающий в себя введение образца, состоящего из пленки-диэлектрика, нанесенной на.подложку, в соприкосновение с исследуемой средой, регистрацию сигнала и сравнение его с сигналом, полученным в вакууме, отличающийся тем, что, с целью определения характера адсорбции и упрощения способа, в качестве образца исполвзуют полупроводниковую трехслойную структуру, например, р-и-р — типа с тонкой пленкой диэлектрика, на которую после соприкоо новения с исследуемой средой подают напряжение и регистрируют изменение тока во вре) мени,по которому судят о характере адсорбций.