姜瑞景
發布時間:2013.06.04 11:02:40信息來源:腐蝕防護之友作者:本站整理
導師姓名:陳長風
職 稱:教授
工作單位(院系): 中國石油大學(北京)材料系
導師點評:
Mott-Schottky曲線(簡稱M-S曲線),是研究金屬表面鈍化膜半導體特征的有效手段。但實際測量獲得M-S曲線在耗盡態電位區間內往往表現為非線性,這給M-S曲線的分析帶來誤差。M-S曲線非線性分析方法的建立為分析此類問題提供了很好的方法,并有助于對雙極性鈍化膜耐蝕機理的研究。
星之論點:
雙極性鈍化膜Mott-Schottky曲線非線性分析方法
從Mott-Schottky曲線線性段獲得相關半導體特征參數的方法對于單一空間電荷電容是適用的。而目前的研究證實,不銹鋼、鎳基合金等耐蝕合金表面所形成鈍化膜一般為雙極性結構。這種結構在溶液/鈍化膜外層界面處及鈍化膜內外層界面處存在兩個空間電荷電容。這兩個空間電荷電容的疊加將使M-S曲線表現為非線性。將M-S曲線分析方法直接用于此類體系就會產生一定誤差甚至是錯誤。因而有必要對其做出改進。
本研究首先從M-S曲線的推導過程入手,建立了半導體處于富集態、耗盡態以及反型態時空間電荷電容隨電極電位變化的統一計算公式,進一步分析了雙空間電荷電容疊加后電容與電極電位的關系。最后建立雙極性鈍化膜M-S曲線的非線性分析方法。
將該方法用于對鎳基合金Alloy G3在高含H2S /CO 2環境中腐蝕后的M-S曲線分析,發現鈍化膜內層載流子濃度隨溫度幾乎沒有變化,而外層載流子濃度則顯著升高。說明建立的雙極性鈍化膜M-S曲線非線性分析方法可以很好地解析測得的非線性曲線。
M-S曲線非線性方法的建立將有助于對雙極性鈍化膜耐蝕機理的研究,并且有助于對具體腐蝕問題的研究。