無機材料物理性能第6講-預覽頁
【正文】 導中，載流子由晶體本身的熱缺陷提供。 離子遷移率 間隙離子的勢壘 離子遷移率 間隙離子的勢壘變化 離子電導率 離子電導率的一般表達方式 如果本征電導主要由肖特基缺陷引起，其本征電導率為： 離子電導率 只有一種載流電導率可表示為 ： 寫成對數(shù)形式 : 活化能 : 離子電導率 離子擴散機構(gòu) 影響離子電導率的因素 離子電導率 呈指數(shù)關(guān)系，隨溫度 升高，電導率迅速增 大。 而影響晶格缺陷生成和濃度的主要有如下因素： ? 熱激勵生成晶格缺陷 (肖特基與弗侖克爾缺陷 ) ? 不等價固溶摻雜 ? 離子晶體中正負離子計量比隨氣氛的變化發(fā)生偏離 固體電解質(zhì)簡介 ?定義 具有離子電導的固體物質(zhì)稱為固體電解質(zhì) 離子晶體要具有離子電導的特性，必須 ： ?電子載流子的濃度小 ?離子晶格缺陷濃度大，并參與電導 固體電解質(zhì)電導 離子電導率 電子電導的基本公式： ?? ii en ??電子電導 ? 電子電導的載流子是：電子和空穴 ? 電子電導主要發(fā)生在導體和半導體中 ? 在電子電導材料中 ， 電子與點陣的非彈性碰撞引起電子波的散射是電子運動受阻的原因之一 。 ? 摻雜濃度和溫度對遷移率的影響 ,本質(zhì)上是對載流子散射強弱的影響 。 高摻雜時 ， 溫度越高 ， 遷移率越小 。 本征電導 本征半導體 雜質(zhì)半導體中的載流子濃度 Ef Ec ED Ev + + Ef Ev Ec EA n型半導體 p型半導體 n型與 p型半導體能帶結(jié)構(gòu) 雜質(zhì)半導體中的載流子濃度 雜質(zhì)對半導體的導電性能影響很大 雜質(zhì)半導體可分為 n型 (可提供電子 )和 p型(吸收電子 ， 造成空穴 )。 ? 玻璃體的結(jié)構(gòu)比晶體疏松 ， 堿金屬離子能夠穿過大于其原子大小的距離而遷移 ， 同時克服一些位壘 。 ? 實際中生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)：利用雙堿效應和壓堿效應 ， 可以減少玻璃的電導率 ， 甚至可以使玻璃電導率降低 45個數(shù)量級 。 解釋： 因為二價離子與玻璃體中氧離子結(jié)合比較牢固，能嵌入玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以致堵住了離子的遷移通道，使堿金屬離子移動困難，從而減小了玻璃的電導率降低。 多晶多相固體材料的電導 多晶多相固體材料的電導 含玻璃相的陶瓷的電導很大程度上決定于玻璃相 。 對于少量氣孔分散相，氣孔率增加，陶瓷材料的電導率減少。 ?漏電流是指最后恒定的電流。 ? 其主要原因 是離子在電極附近發(fā)生的氧化還原過程 。 壓敏效應 (Varistor effect) 晶界效應 壓敏效應 (Varistor effect) ? ??CVI ?I為壓敏電阻器流過的電流， V為施加電壓， ?為非線性指數(shù)， C為相當于電阻值的量。 當溫度超過居里 外斯定律 ， 材料的介電系數(shù)急劇減少 ，勢壘增高 ， 從而引起電阻率的急劇增加 。 西貝克效應 定義： 由于半導體材料兩端存在溫度差而在半導體兩 端產(chǎn)生溫差電動勢在現(xiàn)象 。 超導體 約瑟夫遜器件 約瑟夫遜器件的 IV特性 超導體 超導體與一般金屬的電阻與溫度間的關(guān)系 超導體
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