第二章缺陷-3ppt课件

1、非化学计量化合物的特点：非化学计量化合物的特点： 1非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性质、压力有关质、压力有关 2可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶体体 3缺陷浓度与温度有关缺陷浓度与温度有关 4非化学计量化合物都是半导体非化学计量化合物都是半导体1、阴离子缺位，、阴离子缺位， TiO2-x ZnO1-x2、阳离子填隙，、阳离子填隙， Zn1+x O Cd1+xO, Cr2+xO33、阴离子填隙，、阴离子填隙， UO2+x4、阳离子缺位，、阳离子缺位， Co1-xO Ca1-xO Cu2-xO222231/ 2

2、TiOOTiOTiVOO OOTiOTiOOViTOTi32/1242222/122OViTOTiOTiOTi22221/2TiOTiOTiOTieVO 221/2OOOeVO 22/12OVeOOO21/ 22,OOOVepSOKO 2VeOOO基本不变6/121OOpV气氛，失气氛，失O氧离子空位束缚氧离子空位束缚2准自由电子，准自由电子，准自由电子非准自由电子非定域与邻近钛定域与邻近钛离子相连，使其离子相连，使其变价，但不特属变价，但不特属特定钛原子特定钛原子TiO2-x结构缺陷在氧空位上捕获两个电子，成结构缺陷在氧空位上捕获两个电子，成为一种色心。色心上的电子能吸收一定波长的为一种色心

3、。色心上的电子能吸收一定波长的光，使氧化钛从黄色变成蓝色直至灰黑色。光，使氧化钛从黄色变成蓝色直至灰黑色。能级，能吸收一定波长的光，使材料呈现某能级，能吸收一定波长的光，使材料呈现某种颜色。种颜色。把这种经过辐照而变色的晶体加热，能把这种经过辐照而变色的晶体加热，能使缺陷扩散掉，使辐照破坏得到修复，晶体使缺陷扩散掉，使辐照破坏得到修复，晶体失去颜色。失去颜色。二、间隙正离子型e)(2122.gOeZnZnOieZngZni2)(.ZniPeZnK2.3/1.ZniPZn612OPeZnOOgZn221)(2/1.ZniPZn eZngZni.)(412OPe212OZnPp上述反应进行的同时，

4、进行氧化反应：上述反应进行的同时，进行氧化反应：0.61.02.63.01.81.4-2.5-2.72.2-2.1log-2.3Log PO2 (mmHg) 实测实测ZnO电导率与氧分压的关系支持了电导率与氧分压的关系支持了单电荷间隙的模型，即后一种是正确的。单电荷间隙的模型，即后一种是正确的。三、正离子空位型三、正离子空位型Fe1-xOMX XMX XMX XX XMX XMX XMX XMX XMX XMX Xhh缺陷的生成反应：缺陷的生成反应： 3232FeOFeFeOVOFeOFe 2322)(232FeOFeFeOFeVOhFegOFe等价于：等价于： 22)(21FeVhOogO

5、21/ 22.OFeOOVhKP1/ 62OhP 随着氧压力的增大，电子空穴浓度增大，电导率也相应增大。随着氧压力的增大，电子空穴浓度增大，电导率也相应增大。四、间隙负离子型四、间隙负离子型h36226283UOOUUOOUOU 223iOUUOOOUUO 2212iOhO2/12 OiPhOK随着氧压力的增大，间隙氧的浓度随着氧压力的增大，间隙氧的浓度增大，这种类型的缺陷化合物是增大，这种类型的缺陷化合物是P型半导体。型半导体。x1x1x1x2x2KBr,NaCl,KCl,TiO,ZrOOCd,OZnx1x1x2UOSCu, SPb, SFe, IK,BrK,OTi,OCo,ONi,OFe,OCux1x1x1x1x12x1x1x1x1x2ln2OPln水晶光学材料水晶光学材料天然蓝宝石天