4.5.1离子电导与扩散的关系.doc_第1页
4.5.1离子电导与扩散的关系.doc_第2页
4.5.1离子电导与扩散的关系.doc_第3页
4.5.1离子电导与扩散的关系.doc_第4页
4.5.1离子电导与扩散的关系.doc_第5页
已阅读5页,还剩5页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

4.5.1离子电导(率)与扩散(系数)的关系离子电导就是在电场作用下的离子扩散。电流密度为 (与扩散联系-微观)当有电场存在时,其所产生的电流密度: (与电场联系-宏观)式中U为电势。总电流密度Jt: 根据玻尔兹曼分布规律,建立下式: 式中n0为常数。浓度梯度为 设:处于热平衡状态下 Jt =0 !因此在热平衡时有 (4-49) (4-49)称为能斯脱-爱因斯坦方程此方程建立了离子电导率与扩散系数的联系,是一个重要公式。扩散系数D和离子迁移率的关系: (4-50)式中B称为离子绝对迁移率。4.5.2离子迁移率某一间隙离子热振动次数为 加上电场后,由于电场力的作用,晶体中间隙离子的势垒不再对称顺电场方向和逆电场方向间隙离子单位时间内跃迁的次数分别为单位时间内每一间隙离子沿电场方向的剩余跃迁次数:每跃迁一次的距离为,所以载流子沿电场方向的迁移速度可视为 当电场强度不太大时,UKBT 则 同样 又因为,所以 故:载流子沿电流方向的迁移率为 (4-51) 通常经典离子导体的迁移率约为:10-10-12cm2(sV) 4.5.3离子电导率的Arrhenius(阿伦尼乌斯)方程本征离子电导率的Arrhenius方程例:简单二元化合物本征电导主要由肖特基缺陷生成、迁移得到的电导率:ns为缺陷的体积浓度N1为单位体积中分子数、阳离子数、阴离子数 是阳离子空位或阴离子空位格位浓度 A. 若认为是离子迁移,N1是迁移离子数,空位机制迁移, 是路径系数; B. 若认为是空位迁移,是空位体积浓度(迁移空位数),路径系数为1。 数学表达式一致! 都是(4-52a)(4-52a) (4-52b) (4-52c)Q为活化能! 可能包括:缺陷生成能、载流子迁移能、路径形成能(4-52c)为表征电导率与温度关系的Arrhenius方程 (4-52c) (4-53) 非本征、固有键合较弱离子(由结构确定)电导率2的Arrhenius方程 (4-54) (4-55) N2为材料中固有的可迁移离子(间隙机制)或空位的浓度。 若空位机制迁移的可迁移离子呢?在低温下离子晶体的电导主要为如果只有一种载流子,电导率可用单项式表示以ln和1/T为坐标,可绘得一直线,从直线斜率B可求出活化能Q=

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论