Siemoneit, Kerstin (1999) Untersuchung von Ladungstransfermechanismen an Galliumarsenid- und Indiumphosphid-Elektrolyt-Grenzflächen mittels Impedanz- und phasensensitiver Photostrom-Spektroskopie. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene Halbleiter-Elektrolyt-Systeme auf ihre Kinetik beim Ladungstransfer untersucht. An den Kontakten von GaAs, InP und GaInP mit Ferrocen oder Cobaltocen in Acetonitril wurden dabei Elektrochemische Impendanzspektren (EIS) und Intensitätsmodulierte Photostromspektren (IMPS) aufgenommen sowie Strom-Spannungs- und Kapazitätsmessungen durchgeführt. Die Ergebnisse der Messungen widerlegen die Annahme, Metallocene seien nicht-adsorbierende, ideale outer-sphere Redoxsysteme. Es wurde daher ein umfangreiches kinetisches Modell entwickelt, in dem von der Adsorption des Redoxsystems und einem Ladungstransfer über einen Selbstaustauschprozeß ausgegangen wird. Die gute Übereinstimmung der nach diesem Modell erstellten Simulationen mit den Meßergebnissen zeigt, daß das Modell die tatsächlich ablaufenden Prozesse gut beschreibt. Mit den ermittelten quantitativen Werten für die Geschwindigkeitskonstanten des Ladungstransfers besteht zudem die Möglichkeit, verschiedene theoretische Berechnungen der maximalen Werte solcher Geschwindigkeitskonstanten zu überprüfen.

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In this thesis several semi-conductor electrolyte systems have been examined according to the kinetics of charge transfer. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and Intensity Modulated Photocurrent Spectroscopy (IMPS) as well as current-potential and capacitance measurements were applied to the contacts of GaAs, InP and GaInP with ferrocene or cobaltocene in acetonitrile. The assumption that metallocenes are non-adsorbing, ideal outer-sphere redox systems was disproved by the results of the measurements. Therefore an extensive kinetic model was developed which includes the adsorption of the redox system and the charge transfer via a self exchange process. The good correspondence of the simulations based on this model with the results of the measurements shows that the assumed description of the processes at the interface is acceptable. Moreover the quantitative values for the charge transfer velocity constants obtained from these simulations can be used to prove different theoretical calculations concerning the maximal possible values for such velocity constants.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	[Keine Schlagwörter von Autor/in vergeben.]
Controlled Keywords:	Photoelektrochemie, Halbleiterelektroden, Kinetik, Ladungstransfer, Impedanzspektroskopie
Subjects:	Science and mathematics > Physics
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Institute of Physics (IfP)
Date Deposited:	17 Jan 2013 14:18
Last Modified:	17 Jan 2013 14:18
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/420
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-4530
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