固體中的點(diǎn)缺陷ppt課件-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 ???? 213 ???39。 ?GeB?? hBGe,受主缺陷 導(dǎo)帶 價(jià)帶 EA ,GeBEA是使 放出一個(gè)空穴所需能量 是一個(gè)能接受電子的缺陷，叫 做受主缺陷，它所在的能級(jí)叫做受 主能級(jí)， EA叫受主電離能。 ? 局域能級(jí)的位臵便決定于把一個(gè)電子從這個(gè)能級(jí)電離到準(zhǔn)自由態(tài)時(shí)所需要的能量，即把缺陷從帶有電子的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴粠щ姷臓顟B(tài)所需要的電子電離能。)(Eg ED EA ?KAg,KAg點(diǎn)缺陷的局域能級(jí) ? 中性雜質(zhì)缺陷 即可表現(xiàn)為施主缺陷，給出一個(gè)電子，又可表現(xiàn)為受主缺陷，電離出一個(gè)空穴，這種缺陷叫做兩性缺陷(Amphoteric defects)。KV缺陷的締合 ? 由于熱運(yùn)動(dòng)，締合的缺陷可以以一定的幾率分解為單一缺陷，因此在低溫以及沒(méi)有動(dòng)力學(xué)勢(shì)壘的情況下，容易產(chǎn)生締合缺陷，溫度越高，締合缺陷的濃度就越低。39。 ?)( eVCl缺陷的締合 色心名稱 形成 符號(hào) ?中心 陰離子空位 F中心 陰離子空位締合電子 F’中心 F中心 締合電子 M中心 陰離子空位締合陽(yáng)離子空位和電子 R1中心 相鄰的兩個(gè)陰離子空位締合電子 R2中心 相鄰的兩個(gè)陰離子空位締合兩個(gè)電子 V1中心 陽(yáng)離子空位締合空穴 V2中心 相鄰的兩個(gè)陽(yáng)離子空位締合兩個(gè)空穴 FA中心 雜質(zhì)陽(yáng)離子 A締合陰離子空位 ?XV][ 39。eV X ??缺陷的締合 ? MX色心的光譜數(shù)據(jù) 化合物 氟化物 氯化物 溴化物 ?max 顏色 ?max 顏色 ?max 顏色 Li 224 / 388 黃綠 459 橙色 Na 344 / 459 橙色 539 紫紅 K 459 橙色 563 紫色 620 藍(lán)綠 Rb 620 藍(lán)綠 689 藍(lán)綠 缺陷的締合 ? 色心的應(yīng)用： ? 光學(xué)材料著色，寶石著色 ? 色心激光晶體 ? 光敏材料，光致變色材料：信息存儲(chǔ)與讀寫。 ?? hV M][ ?? ? XM VA]2[ 39。 ? 附著在晶體表面的 Na原子放出電子，與 ? 締合： ?? ?? )(39。 ? AgCl中 ： ? CdF2＋ Sm3+中 ： ? ZnS+Al3+中 ： ? Ca4(PO4)2F2中 ： ?? ?? )(39。 缺陷的締合 ? 例： KCl中的雜質(zhì)缺陷 與本征缺陷 ? 之間通過(guò)庫(kù)侖引力相互吸引形成締合體： ? q：電子電荷； r：兩個(gè)缺陷之間的距離； ? ?：固體的靜介電常數(shù)； Z：晶體中距離 最近的可以被 占據(jù)的格位數(shù)； f：由于缺陷締合所引起的振動(dòng)熵變 ?KCa 39。39。 電子和空穴 ? 它們?cè)谀撤N程度上受著缺陷的束縛，即局域在缺陷原子的附近。 施主缺陷 ? As摻入 Ge中，形成 ? As有 5個(gè)價(jià)電子，電子填滿晶體價(jià)帶之后，還多出一個(gè)，相當(dāng)于 ，但 As原子對(duì)這個(gè)額外電子的束縛相對(duì)于 Ge原子要弱，因此該電子的能量高于一般價(jià)帶中的電子，而位于導(dǎo)帶底部的禁帶中。 ? 反應(yīng)如下： ONiLiON iOOLi ????? ????? 122 4/)1(2/雜質(zhì)缺陷 ? 為保持電中性，每引入一個(gè) Li+，則相應(yīng)的有一個(gè) Ni2+被氧化為 Ni3+，最后形成的化合物可以表示為： ? 存在的缺陷為： 和 ? 缺陷相當(dāng)于 Ni2+離子上束縛著一個(gè)正空穴 (Ni2++h 雜質(zhì)缺陷 ? 對(duì)于生成間隙 ? 雜質(zhì)原子 /離子能否進(jìn)入晶體的間隙位臵，主要決定于體積效應(yīng)。 ? 點(diǎn)缺陷雜質(zhì)原子無(wú)論進(jìn)入晶格間隙的位臵或取代主晶格原子，都必須在晶格中隨機(jī)分布，不形成特定的結(jié)構(gòu)。 弗倫克爾缺陷的特點(diǎn)是空位和間隙原子同時(shí)出現(xiàn)，晶體體積不發(fā)生變化，晶體不會(huì)因?yàn)槌霈F(xiàn)空位而產(chǎn)生密度變化。由于在 Fe2+ Fe3+ Fe2+ Fe3+…… 之間，電子
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