姜瑞景

　　导师姓名：陈长风

　　职 称：教授

　　工作单位（院系）： 中国石油大学（北京）材料系

　　导师点评：

　　Mott-Schottky曲线（简称M-S曲线），是研究金属表面钝化膜半导体特征的有效手段。但实际测量获得M-S曲线在耗尽态电位区间内往往表现为非线性，这给M-S曲线的分析带来误差。M-S曲线非线性分析方法的建立为分析此类问题提供了很好的方法，并有助于对双极性钝化膜耐蚀机理的研究。

　　星之论点：

　　双极性钝化膜Mott-Schottky曲线非线性分析方法

　　从Mott-Schottky曲线线性段获得相关半导体特征参数的方法对于单一空间电荷电容是适用的。而目前的研究证实，不锈钢、镍基合金等耐蚀合金表面所形成钝化膜一般为双极性结构。这种结构在溶液/钝化膜外层界面处及钝化膜内外层界面处存在两个空间电荷电容。这两个空间电荷电容的叠加将使M-S曲线表现为非线性。将M-S曲线分析方法直接用于此类体系就会产生一定误差甚至是错误。因而有必要对其做出改进。

　　本研究首先从M-S曲线的推导过程入手，建立了半导体处于富集态、耗尽态以及反型态时空间电荷电容随电极电位变化的统一计算公式，进一步分析了双空间电荷电容叠加后电容与电极电位的关系。最后建立双极性钝化膜M-S曲线的非线性分析方法。

　　将该方法用于对镍基合金Alloy G3在高含H2S /CO 2环境中腐蚀后的M-S曲线分析，发现钝化膜内层载流子浓度随温度几乎没有变化，而外层载流子浓度则显著升高。说明建立的双极性钝化膜M-S曲线非线性分析方法可以很好地解析测得的非线性曲线。

　　M-S曲线非线性方法的建立将有助于对双极性钝化膜耐蚀机理的研究，并且有助于对具体腐蚀问题的研究。