• Українська
  • English

< | >

Список № 6 Том. 62    УФЖ 2017, Том. 62, № 6, стp. 601-610
         Стаття тільки англійською

В.Г. Литовченко, Т.И. Горбанюк, В.С. Солнцев

Iнститут фiзики напiвпровiдникiв iм. В.Є. Лашкарьова НАН України
(Просп. Науки, 41, Київ 03028; e-mail: lvg@isp.kiev.ua)

Механізм адсорбо-каталітичної активності наноструктурованої поверхні кремнію, легованої кластерами перехідних металів та їх оксидами

Розділ: Тверде тіло
Оригінал тексту:  Український

Абстракт: Проведено теоретичний аналiз механiзмiв адсорбо-каталiтичної активацiї компози-
тiв, виготовлених на основi поруватого кремнiю з iнкорпорованими наночастинками
перехiдних металiв (Pd, W, Cu) та їх оксидiв. Встановлено вплив адсорбованих атомiв
акцепторних елементiв (O, S, F, Cl) на каталiтичну активнiсть перехiдних металiв
при формуваннi поверхневих нанокластерiв оксидiв перехiдних металiв. Механiзм пiд-
вищення каталiтичної активностi перехiдних металiв з повнiстю заповненою d-зоною,
iмовiрно, може полягати в змiнi заповнення електронами d-станiв (появi d-дiрок над
рiвнем Фермi) при утворенi поверхневих нанокластерiв оксидiв перехiдних металiв.
Представлено результати експериментальних дослiджень адсорбо-електричного ефе-
кту методом високо-частотних вольт-фарадних характеристик газочутливих стру-
ктур з бар’єрами Шоттки, якi характеризують данi процеси. Проведено аналiз експе-
риментальних iзотерм адсорбцiї водню та сiрководню на поверхнi наноструктурованих
композитiв кремнiю з нанокластерами мiдi, вольфраму, паладiю та їх оксидiв в порах.
Було виявлено пiдвищену адсорбцiйну чутливiсть даних композитiв до рiзних газiв (H2,
H2S, H2O) в порiвнянi зi звичайним поруватим шаром кремнiю. Встановлено, що при
низьких тисках газу (≥25 ppm) та/або при малих часах взаємодiї адсорбат-пiдкладка
реалiзується механiзм фiзичної адсорбцiї, а при бiльш високих тисках та довготри-
валих процесах – хемосорбцiї. Цей висновок узгоджується з даними, отриманими з
розрахункiв теплоти адсорбцiї по експериментальним iзотермам, якi дають значення
0,3–0,5 еВ.

Ключові слова: наноструктурований кремнiй, наночастинки, перехiднi метали та їх
окислiв, адсорбцiйна чутливiсть, сiрководень, газовий сенсор.