تاثير پتانسيل بر عيوب نقطه اي تشكيل شده در لايه رويين فولاد زنگ نزن AISI 316 L

Effects of potential on point defects present in passive film of AISI 316L stainless steel

آزمون موت-شاتكي يكي از روش هاي تعيين نوع -n و يا نوع -p بودن رفتار نيمه هادي لايه رويين و بررسي عيوب موجود در آن است. در اين تحقيق ، تاثير پتانسيل بر عيوب نقطه اي تشكيل شده در لايه رويين فولاد زنگ نزن L 316 در محلو 0/05 مولار اسيد سولفوريك برررسي شد. براي تشكيل لايه رويين در بازده پتانسيلي 0/2- تا 0/8VSCE ، فاصله ها 0/1V انتخاب و نمونه ها در پتانسيل هاي تشكيل مربوطه به مدت 60 دقيقه نگه داري شدند. نتايج آزمون موت- شاتكي نشان داد كه رفتار نيمه هادي لايه رويين تشكيل شده تا پتانسيل 0/6VSCE ، به علت چگالي بيش تر دهنده هاي الكتروني (ND) نسبت به گيرنده هاي الكتروني (NA) ، نوع -n ميباشد . در حالي كه در پتانسيل هاي بالاتر ، به علت افزايش انحلال كاتيون هاي آهن و كروم كه منتج به افزايش چگالي جاهاي خلي كاتيوني مي شود و همچنين كاهش غلظت بين نشين هاي كاتيوني ، رفتار نيمه هادي لايه رويين به نوع -p تبديل شد. همچنين نتايج آزمون موت- شاتكي نشان داد كه با افزايش پتانسيل لايه رويين تا 0/6VSCE ، مقادير چگالي دهنده هاي الكتروني به طور تواني كاهش مي يابد.

Mott–Schottky analysis is one of the means of determining n-type or p-type, and evaluating of defects in semiconducting passive films. In this investigation, the effects of potential on formation of point defects in 316L stainless steel passive film in a 0.05 M H2SO4 are evaluated. For the formation of passive film, potential range of -0.2 - 0.8 VSCE, distances of 0.1V were chosen and the related potentials formed, were kept for 60 minutes. The results of Mott–Schottky analysis indicated that the behavior of formed semiconducting passive film till potential of 0.6 VSCEC because of more density of donor density (ND) in relation to acceptor density (NA), are n-type. However, at higher potential p-type potential persists. This is mainly because iron and chromium cation dissolution increases which in turn leads to an increase in density of cation vacancy sites and also a reduction of interstitial cations in the passive film. Furthermore, the results showed that with increase of passive film potential up to 0.6 VSCE, the amount of donor density increases exponentially.