無機(jī)材料物理性能第6講(完整版)
【正文】 導(dǎo)電和價(jià)帶中的空穴導(dǎo)電同時(shí)存在，載流子電子和空穴和濃度是相等的。 ? 在玻璃體中 ， 電導(dǎo)率 σ 與堿金屬含量間的關(guān)系 ， 到一定限度時(shí) ， 電導(dǎo)率指數(shù)增長(zhǎng) 。 無機(jī)材料的電導(dǎo) ? 多晶多相固體材料的電導(dǎo) ? 次級(jí)現(xiàn)象 ? 無機(jī)材料電導(dǎo)的混合法則 微晶相 、 玻璃相電導(dǎo)較高 —— 玻璃相結(jié)構(gòu)松馳 ， 微晶相缺陷較多 ，活化能較低 。 ?吸收電流是指隨時(shí)間變化的這部分電流。 n?0相當(dāng)于混合狀態(tài) 層狀與復(fù)合材料 無機(jī)材料電導(dǎo)的混合法則 陶瓷電導(dǎo)的對(duì)數(shù)混合法則 無機(jī)材料電導(dǎo)的混合法則 各種模式的 σ t/σ G和 VB的關(guān)系 半導(dǎo)體陶瓷的物理效應(yīng) 晶界效應(yīng) 表面效應(yīng) 西貝克效應(yīng) 半導(dǎo)體的應(yīng)用 晶界效應(yīng) 壓敏效應(yīng)指對(duì)電壓變化敏感的非線性電阻效應(yīng) ， 即在某一臨界電壓以下 ， 電阻值非常高 ， 幾乎無電流通過；超過該臨界電壓 (敏壓電壓 )， 電阻迅速降低 ， 讓電流通過 。 表面效應(yīng) 半導(dǎo)體表面吸附氣時(shí)電導(dǎo)率的變化 半導(dǎo)體表面吸附氣體時(shí) ， 半導(dǎo)體和吸附氣體分子 （ 或氣體分子分解后所形成的基團(tuán) ） 之間 ， 產(chǎn)生電荷的偏離 ， 導(dǎo)致表面電導(dǎo)率發(fā)生變化 。 西貝克效應(yīng) 半導(dǎo)體陶瓷的 西貝克效應(yīng) 西貝克效應(yīng) 溫差電動(dòng)勢(shì)系數(shù) ? cacaTTVVdTdV??????測(cè)量 ?可以判斷半導(dǎo)體是 p型還是 n型。 壓敏電阻器的電壓 電流 性近似表示： PTC效應(yīng) PTC現(xiàn)象 指價(jià)控型 BaTiO3半導(dǎo)體最大特征是在材料的正方相 立方相相變點(diǎn) （ 居里點(diǎn) ） 附近 ，電阻率隨溫度上升發(fā)生突變 ， 增大了 3— 4個(gè)數(shù)量級(jí)的現(xiàn)象 。 空間電荷效應(yīng) ?空間電荷的形成主要是因?yàn)樘沾蓛?nèi)部具有微觀不均勻結(jié)構(gòu)，因而各部分的電導(dǎo)率不一樣。 含有大量堿性氧化物的無定形相的陶瓷材料的電導(dǎo)率較高 。 玻璃態(tài)電導(dǎo) 玻璃態(tài)電導(dǎo) 注意兩個(gè)效應(yīng)： ? 雙堿效應(yīng) ? 壓堿效應(yīng) 雙堿效應(yīng) 當(dāng)玻璃中堿金屬離子總濃度較大時(shí) (占玻璃組成 2530%)， 在堿金屬離子總濃度相同情況下 ，含兩種堿金屬離子比含一種堿金屬離子的玻璃電導(dǎo)率要??；當(dāng)兩種堿金屬濃度比例適當(dāng)時(shí) ，電導(dǎo)可降到最低 。 摻入施主雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為 n半導(dǎo)體 ， 摻入受主雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為 p半導(dǎo)體 。 電子遷移率 散射的兩個(gè)原因 晶格散射 晶格振動(dòng)引起的散射叫做晶格散射；溫度越高 ，晶格振動(dòng)越強(qiáng) ， 對(duì)載流子的晶格散射也將增強(qiáng) ， 遷移率降低 。 低溫下，雜質(zhì)電導(dǎo)占 主要地位 (曲線 1)； 高溫下，固有電導(dǎo)起主要作用。 電導(dǎo)的物理特性 電導(dǎo)的物理特性 遷移率和電導(dǎo)率的一般表達(dá)式 Ev???? ??iiiiii qn ???離子電導(dǎo) 本征電導(dǎo) ：源于晶體點(diǎn)陣的基本離子的運(yùn)動(dòng) ，高溫下特別顯著 。 V) (S/ cm 2 ?? Ev? ?? en?不同材料的電導(dǎo)率 ?差異巨大，橫跨 27個(gè)數(shù)量級(jí) ?導(dǎo)體： 107Ω1m1 ?半導(dǎo)體： 106~104Ω1m1 ?絕緣體： 101~
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