Анализ возможности использования вольтамперометрии и эквивалентометрии для исследования процессов химической и электро-химической коррозии стеклообразных полупроводников. Определение условий химического и электро-химического селективного вытравливания.
Аннотация к работе
Количество научных работ, посвященных самым разным аспектам исследования коррозии и методам борьбы с ней, с каждым годом постоянно увеличивается. Вместе с тем очень мало уделяется внимания проблемам коррозии в химически агрессивных средах и проблемам электрохимической коррозии кристаллических полупроводниковых сплавов, без которых немыслим прогресс в современной электронике и оптике. Практически отсутствуют работы, посвященные химической и электрохимической коррозии стеклообразных полупроводников. Здесь, помимо проблем самой коррозии, свой отпечаток накладывает специфика объекта исследования. Широкий поиск в этом направлении сильно стимулировался интересом к средам, прозрачным в инфракрасной области спектра, средам для записи информации, а также их отличительными свойствами, например, существованием двух состояний проводимости.Впервые методами вольтамперометрии и эквивалентометрии оценены коррозионные характеристики халькогенидных стекол и проведен физико-химический анализ металлсодержащих стеклообразных халькогенидных систем. Показано, что характеристики вольтамперограмм стекол металлсодержащих систем Tl-Ge-Te, TLASTE и Cu-ASTE связаны с селективным вытравливанием наноструктур стекол при их коррозионном электрохимическом растворении. Установлено, что характеристики вольтамперограмм стекол металлсодержащих систем TLASSE по сечению As2Se3-Tl2Se и TLASSE-Te по сечению TLASSE2-TLASTE2 связаны с селективным электрохимическим вытравливанием наноструктур стекол на основе индивидуальных соединений. Проведено эквивалентомерическое исследование стекол системы TLASSE по сечениям As2Se3-Tl и As2Se3-Tl2Se и осуществлен качественный анализ продуктов коррозии стекол в щелочных растворах.
Вывод
1. Впервые методами вольтамперометрии и эквивалентометрии оценены коррозионные характеристики халькогенидных стекол и проведен физико-химический анализ металлсодержащих стеклообразных халькогенидных систем.
2. Разработана твердофазная технология вольтамперометрического исследования процесса электрохимической коррозии теллуридных низкоомных стекол. Показано, что характеристики вольтамперограмм стекол металлсодержащих систем Tl-Ge-Te, Tl-ASTE и Cu-ASTE связаны с селективным вытравливанием наноструктур стекол при их коррозионном электрохимическом растворении.
3. Разработана пастовая технология вольтамперометрического исследования процесса электрохимической коррозии селенидных высокоомных стекол. Установлено, что характеристики вольтамперограмм стекол металлсодержащих систем Tl-ASSE по сечению As2Se3-Tl2Se и Tl-ASSE-Te по сечению TLASSE2-TLASTE2 связаны с селективным электрохимическим вытравливанием наноструктур стекол на основе индивидуальных соединений.
4. Проведено эквивалентомерическое исследование стекол системы Tl-ASSE по сечениям As2Se3-Tl и As2Se3-Tl2Se и осуществлен качественный анализ продуктов коррозии стекол в щелочных растворах. Установлено, что стекла системы Tl-ASSE сечения As2Se3-Tl2Se с доэвтектическими составами в результате коррозионных процессов растворяются в щелочных растворах с выпадением осадка. Стекла с более высоким содержанием Tl2Se растворяются в растворах щелочи практически без остатка.
5. Показано, что на концентрационной зависимости молярных масс химических эквивалентов стекол системы Tl-ASSE сечения As2Se3-Tl2Se при их коррозионном растворении в растворах щелочи экстремумы соответствуют стеклам в областях эвтектики и соединения TLASSE2. Сравнение экспериментальных и теоретических химических эквивалентов позволило установить области составов стекол, из которых в результате коррозионных процессов в щелочных растворах преимущественно селективно вытравливаются наноструктуры на основе соединений As2Se3 и TLASSE2.
6. Сопоставление вольтамперометрических и эквивалентометрических результатов исследования коррозионных процессов при химическом и электрохимическом растворении металлсодержащих халькогенидных стекол продемонстрировало вытравливание наноструктур на основе однотипных структурных элементов, связанных с индивидуальными соединениями. Полученные данные указывают на то, что в областях эвтектических составов у стекол происходит смена структурно-химических особенностей наноструктур, из которых состоят их стеклообразные сетки.
Список литературы
1. Румянцев В. А. Исследование мембран ионоселективных электродов на основе стекол систем Tl-Ge-Te и Tl-ASTE методом вольтамперометрии // Экология. Информатика. Цивилизация: Научная конференция студентов и аспирантов КГУ: Тезисы докладов. - Калининград: Изд-во КГУ, 2001. - Ч. 1. - С. 4.
2. Фунтиков В. А., Румянцев В. А. Вольтамперометрическое исследование халькогенидных стекол // Повышение эксплуатационной эффективности и экологической безопасности техники и вооружения, средств производства: Материалы VIII межвузовской научной конференции. - Калининград: Изд-во КВИ ФПС РФ, 2001. - Ч. 4. - С. 63 - 64.
3. Funtikov V. A., Rumiancev V. A. The Voltamperometry of the Glassy Semiconductors // Abstracts of 19th International Conference on Amorphous and Microcrystalline Semiconductors. - Nice, France, 2001. - Tu-P 7/6.
4. Funtikov V. A., Rumiancev V. A. The Voltamperometry of Glasses // Proceedings of XIX International Congress on Glass, Edinburgh, Scotland. - Edinburgh, 2001. - Vol. 2. - P. 722 - 723.
5. Фунтиков В. А., Румянцев В. А. Вольтамперометрия стеклообразных материалов // Проблемы географических, биологических и химических наук: Материалы постоянных научных семинаров КГУ. - Калининград: Изд-во КГУ, 2001. - Ч. 1. - С. 66 - 69.
6. Румянцев В. А., Фунтиков В. А. Вольтамперометрия стекол систем Tl-Ge-Te и T1-ASTE // Химия и химическое образование на рубеже веков: Материалы I Амурской межрегиональной научно-практической конференции. - Благовещенск: Изд-во БГПУ, 2001. - С. 109 - 110.
7. Фунтиков В. А., Румянцев В. А. Вольтамперометрия стекол систем Tl-Ge-Te, T1-ASTE и Cu-ASTE // Сборник научных трудов, посвященный 25-летию образования химического факультета КГУ. - Калининград: Изд-во КГУ, 2002. - С. 55 - 56.
8. Фунтиков В. А., Румянцев В. А. Анодная и катодная вольтамперометрия теллуридных металлсодержащих стекол // Проблемы биологических и химических наук: Материалы постоянных научных семинаров КГУ. - Калининград: Изд-во КГУ, 2002. - Ч. 1. - С. 41 - 44.
9. Фунтиков В. А., Румянцев В. А., Харланова Н. В. Вольтамперометрический метод количественного определения халькогенов // Проблемы биологических и химических наук: Материалы постоянных научных семинаров КГУ. - Калининград: Изд-во КГУ, 2002. - Ч. 1. - С. 44 - 46.
10. Фунтиков В. А., Румянцев В. А. Новые аспекты применения вольтамперометрии // Актуальные проблемы современной науки: Труды III международной конференции молодых ученых и студентов. - Самара, 2002. - С. 97 - 98.
11. Funtikov V. A., Rumiancev V. A. The Voltamperometry of Glasses of Systems Cu-ASTE, Tl-Ge-Te and Tl-ASTE // Proceedings of XIIITH International Symposium on Non-Oxide Glasses and New Optical Classes. - Pardubice, Czech Republic, 2002. - P. 216 - 219.
12. Valery A. Funtikov & Victor A. Rumiancev. The Voltamperometry of Glasses of System TLASSE2-TLASTE2 // Abstracts of Conference on Non-Crystalline Inorganic Materials, Synthesis Structure Modeling (CONCIM 2003), University of Bonn, Germany, April 8 - 12, 2003. - Bonn, 2003. - P. 123.
13. Фунтиков В. А., Румянцев В. А., Харланова Н. В. Вольтамперометрическое определение элементных селена и теллура в порошкообразных отходах полупроводниковой промышленности // Тезисы докладов V Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды «ЭКОАНАЛИТИКА-2003» с международным участием. - С.-Петербург: Бионт, 2003. - С. 355.
14. Funtikov V. A., Rumiancev V. A. Voltamperometrical investigation of telluride glasses // Bulletin of the V. Tarasov’s Center of Chemotronics of Glass. - 2003. - №3. - P. 159 - 162.
15. Фунтиков В. А., Румянцев В. А. Вольтамперометрическое исследование стекол системы Tl-ASSE-Te // Материалы международной научной конференции, посвященной 90-летию высшего рыбохозяйственного образования в России «Инновации в науке и образовании - 2003». - Калининград: Изд-во КГТУ, 2003. - С. 389.
16. Фунтиков В. А., Румянцев В. А. Эквивалентометрическое и вольтамперометрическое исследование стекол системы таллий-мышьяк-селен // Актуальные проблемы современной науки: Труды V международной конференции молодых ученых и студентов. - Самара, 2004. - С. 69 - 71.
17. Funtikov V. A., Rumiancev V. A. The Anodic and Cathodic Voltamperometry of Glasses of System Tl-ASSE-Te // Proceedings of the Norbert Kreidl Memorial Conference (NKMC-2004), Trencin, Slovak Republic. Glasstech. Ber. Glass Sci. Technol. - 2004. - P. 368 -371.
18. Бузулева О. В., Дулько О. А., Румянцев В. А., Фунтиков В. А. Вольтамперометрия селенидных стекол // Актуальные проблемы неорганической и аналитической химии: Межвузовский тематический сборник научных трудов. - Калининград: Изд-во РГУ им. И. Канта, 2005. - Вып.1. - С. 32 - 36.
19. Фунтиков В. А., Бузулева О. В., Диксене А. М., Румянцев В. А. Исследование халькогенидных стекол химическими методами // Известия КГТУ, 2005. - №7. - С. 173 - 177.
Румянцев Виктор Александрович
ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩИХ
ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКОЛ МЕТОДАМИ
ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ И ЭКВИВАЛЕНТОМЕТРИИ
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Подписано в печать 21.08.2006 г. Формат 60х90 1/16.
Бумага для множительных аппаратов. Ризограф. Усл. печ. л. 1,3.
Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ .
Издательство Российского государственного университета имени Иммануила Канта