無機材料物理性能第6講-閱讀頁
2025-01-30 15:11本頁面
【正文】 電導(dǎo)率 實際晶體的導(dǎo)電機構(gòu)與溫度關(guān)系如下： (a)中表示在該溫度區(qū)間具有始終如一的電子躍遷機構(gòu)； (b)中表示在低溫區(qū)以雜質(zhì)電導(dǎo)為主，高溫區(qū)以本征電導(dǎo)為主； (c)中表示在同一晶體中同時存在兩種雜質(zhì)時的電導(dǎo)特性。 ? 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 。 玻璃態(tài)電導(dǎo) 一價正離子在玻璃中的位壘 位置 ? 純凈玻璃的電導(dǎo)率一般較小 ， 但含有少量的堿金屬離子可使電導(dǎo)大大地增加 。 ? 實際中生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)：利用雙堿效應(yīng)和壓堿效應(yīng) ， 可以減少玻璃的電導(dǎo)率 ， 甚至可以使玻璃電導(dǎo)率降低 45個數(shù)量級 。 定義 : 雙堿效應(yīng) 硼鉀鋰玻璃電導(dǎo)率與鋰、鉀含量的關(guān)系 壓堿效應(yīng) 定義： 含堿玻璃中加入二價金屬氧化物，可使玻璃電導(dǎo)率降低。 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(dǎo)率降低。 相應(yīng)的陽離子半徑越大 ， 這種效應(yīng)越強 。 多晶多相固體材料的電導(dǎo) 多晶多相固體材料的電導(dǎo) 含玻璃相的陶瓷的電導(dǎo)很大程度上決定于玻璃相 。 陶瓷材料的導(dǎo)電機構(gòu)有電子電導(dǎo)又有離子電導(dǎo) 。 對于少量氣孔分散相，氣孔率增加，陶瓷材料的電導(dǎo)率減少。 次級現(xiàn)象 空間電荷效應(yīng) 電流吸收現(xiàn)象 空間電荷效應(yīng) ?吸收現(xiàn)象的原因 ， 外電場作用下 ， 電介質(zhì) (如瓷體 )內(nèi)自由電荷重新分布的結(jié)果 。 ?漏電流是指最后恒定的電流。 ?電流吸收現(xiàn)象主要發(fā)生在離子電導(dǎo)為主的陶瓷材料中。 ? 其主要原因 是離子在電極附近發(fā)生的氧化還原過程 。n= 1相當于并聯(lián)狀態(tài) 。 壓敏效應(yīng) (Varistor effect) 晶界效應(yīng) 壓敏效應(yīng) (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。 晶界效應(yīng) PTC效應(yīng) PCT電阻率 溫度特性 PTC現(xiàn)象 晶界效應(yīng) Heywang認為： PTC效應(yīng) n型半導(dǎo)體陶瓷晶界具有表面能級 ， 它可以捕獲載流子 ， 從而在兩邊晶粒內(nèi)產(chǎn)生一層電子耗損層 ， 形成肖特基勢壘 ， 其高度與介電常數(shù)有關(guān) 。 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 。 ?根據(jù)表面能級所捕獲的電荷和數(shù)量大小 ，可以形成積累層 、 耗盡層 、 反型層三種空間電荷層 。 西貝克效應(yīng) 定義： 由于半導(dǎo)體材料兩端存在溫度差而在半導(dǎo)體兩 端產(chǎn)生溫差電動勢在現(xiàn)象 。 半導(dǎo)體的應(yīng)用 ?霍爾效應(yīng)及磁強計： 利用霍爾效應(yīng)可以測量 磁場強度 ?pn結(jié) pn結(jié)可以用來作整流器 霍爾效應(yīng)示意圖 晶體三極管原理圖 超導(dǎo)體 ? 超導(dǎo)體就是在液氦或液氮的低溫下 ，具有零阻導(dǎo)體現(xiàn)象的物質(zhì) 。 超導(dǎo)體 約瑟夫遜器件 約瑟夫遜器件的 IV特性 超導(dǎo)體 超導(dǎo)體與一般金屬的電阻與溫度間的關(guān)系 超導(dǎo)體
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