Electrons et trous dans un semiconducteur (WO3)

[invite87e81147]

Bonjour à tous,

J'aimerais comprendre cet extrait d'une publication étudiant les propriétés d'un semiconducteur, le WO3:

Photo-electrochemical transients are consistent (at least qualitatively) with two types of mobile photo-induced charge carriers: fast holes (chemically O(-I) radicals) and slow electrons (chemically W(V) surface sites).The process is summarised in equations 1 to 3 assuming formation of a W(V) “trap state” and a “hole” h+(s) (chemically probably a O(-I) state) at the WO3/solution interface (consistent with the density of states plots).

WO3(s) + hv + H+(aq) ---> W(V)O2OH(s) + h+(s) (1)
h+(s) + Cl-(aq) ---> Cl.(aq) (2)
2 Cl.(aq) ---> Cl2(aq) (3)

Ce que je ne comprends pas, c'est que le texte semble dire que les électrons et les trous produits par photoactivation sont des espèces chimiques. Le site surfacique de W(V) dans le cas de l'électron et le radical O(-I) dans le cas du trou. Je croyais que les trous et les électrons étaient des entités bien distinctes (comment un électron peut-il se manifester sous la forme d'un site surfacique?) mais il semblerait que ce ne soit pas le cas. Est-ce seulement le cas de ce semiconducteur ou bien il s'agit d'une règle générale que j'ignore?

Merci pour votre aide.

Cordialement,
Mailiss
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[LPFR]

Bonjour.
Désolé, je ne peux pas vous aider. On est très loin ici, des semi-conducteurs classiques et des bandes de conduction et de valence.
Il me semble qu’on est dans des interfaces WO3 semi-conducteur (je ne connaissais pas) et un électrolyte.
Du genre de cet article :
http://pubs.rsc.org/en/Content/Artic...3#!divAbstract
Je ne suis pas du tout dans le coup.
Au revoir.

[invite87e81147]

Bonjour LPFR,

Merci pour votre aide. Il s'agit donc bien d'un cas particulier qui diffère d'un semi-conducteur classique. J'ai consulté avec intérêt votre document et on peut y lire ceci:

The n-type semiconducting behaviour, as well as the non-stoichiometry usually
reported for polycrystalline or single-crystal WO, electrodes, suggest that the oxygen
vacancies produced during the anodization process could behave as donor-like
centres.

Ce texte semble indiquer que les trous pourraient donc être des radicaux d'oxygène. Par ailleurs, votre publication renvoie à un autre article qui dit ceci:

In this hypothesis a fundamental role
should be played by the oxygen or the hydroxide ions
chemically adsorbed on the oxide surface. The negative
charge held by the surface states (as evidenced by the
cathodic shift of the intersection voltage in the
Mott-Schottky plots) and the thickness dependence of
this charge is reminiscent of the electron behaviour
reported for some other valve-metals. In this case,
however, the negative charge was attributed to the
electron trapping at the lattice defects near the surface.
Further investigations could give a better understanding
of these aspects.

Je dois avouer que je n'ai pas tout compris, mais le peu que je crois avoir compris semble dire que les W(V) surface sites que j'ai evoqué dans mon premier message pourraient donc bien jouer le role d'électrons dans le semi-conducteur.

Merci encore pour votre aide.

Cordialement,
Mailiss