第二章 點缺陷.ppt

2020/5/16,2,理想晶體（平面示意圖）：具有平移對稱性所有原子按理想晶格點陣排列,2020/5/16,3,在真實晶體中，在高于0K的任何溫度下，都或多或少地存在對理想晶體結(jié)構(gòu)的偏差，即存在晶體缺陷,二維情況：局部格點破壞導(dǎo)致平移對稱性的破壞無法復(fù)制整個晶體：晶體缺陷,2020/5/16,4,生活中玉米粒的分布，完整性的偏離玉米：空位與間隙原子的形象化,2020/5/16,5,STM圖顯示表面原子存在的原子空位缺陷,HRTEMimageofanedgeofazeolitebetacrystallite（沸石）,2020/5/16,6,自然界中理想晶體是不存在的對稱性缺陷？晶體空間點陣的概念似乎不能用到含有缺陷的晶體中，亦即晶體理論的基石不再牢固?其實，缺陷只是晶體中局部破壞統(tǒng)計學(xué)原子百分?jǐn)?shù)，缺陷數(shù)量微不足道如：20時，Cu的空位濃度為3.810-17,2020/5/16,7,缺陷比例過高晶體“完整性”破壞此時的固體便不能用空間點陣來描述，也不能被稱之為晶體這便是材料中的另一大類別：非晶態(tài)固體,2020/5/16,8,另一方面，結(jié)構(gòu)缺陷的存在，對晶體的生長、晶體物化及機械性質(zhì)卻有較大的影響例如：半導(dǎo)體導(dǎo)電性質(zhì)幾乎完全由外來雜質(zhì)原子及缺陷決定陶瓷燒結(jié)物質(zhì)傳質(zhì)缺陷磁性材料磁化性能受位錯等缺陷及運動影響離子晶體顏色來自于晶體缺陷故研究結(jié)構(gòu)缺陷的存在及其運動規(guī)律十分必要,2020/5/16,9,實例材料的強化：鐵鋼陶瓷的增韌寶石硅半導(dǎo)體陶瓷半導(dǎo)體,白寶石,藍寶石,硅半導(dǎo)體,半導(dǎo)體陶瓷電容器,半導(dǎo)體陶瓷集成電路陣列,2020/5/16,10,晶體結(jié)構(gòu)缺陷的類型,一、晶體結(jié)構(gòu)缺陷分類1、點缺陷：缺陷尺寸在一、兩個原子大小的級別（零維）2、線缺陷：結(jié)構(gòu)中生成的一維缺陷，常指位錯3、面缺陷：結(jié)構(gòu)中生成的二維缺陷，主要是晶界及表面,2020/5/16,11,其中，零維缺陷點缺陷是無機材料中最基本、最重要的缺陷由于熱運動、雜質(zhì)的存在，幾乎所有晶體都存在點缺陷,2020/5/16,12,2.1點缺陷,1、按幾何位置分類：(1)空位式：正常結(jié)原子/離子，空結(jié)點(2)取代（置換）式：外來原子正常結(jié)點(3)間隙式：原子空隙位置,2020/5/16,13,空位、填隙原子、原子取代示意圖,2020/5/16,14,2、按產(chǎn)生缺陷的原因分類熱缺陷、組成缺陷、電荷缺陷A、熱缺陷：由于晶格上原子的熱振動，使部分原子離開正常位置而形成的缺陷（熱起伏正常原子獲得能量）FrenkelSchottky,2020/5/16,15,Frenkel缺陷：正常原子間隙原子Frenkel空位,Schottky缺陷：正常原子表面Schottky空位,2020/5/16,16,1）離子晶體肖特基缺陷時，正、負(fù)離子空位總是同時成對生成如：NaCl晶體中產(chǎn)生一個Na空位同時要產(chǎn)生一個Cl空位2）熱缺陷濃度隨溫度而成指數(shù)地上升C=f(T),2020/5/16,17,3)兩種熱缺陷可共存，但一種為主要的：點缺陷使點陣破壞，造成彈性畸變Frenkel缺陷較大畸變破壞晶體穩(wěn)定性不易形成；條件：小填隙原子、大空隙Eg.開放的螢石結(jié)構(gòu)中的Frenkel缺陷,2020/5/16,18,B、組成缺陷：雜質(zhì)缺陷：外來雜質(zhì)原子進入晶格產(chǎn)生晶格畸變非化學(xué)計量缺陷：外界氣氛等引起基質(zhì)產(chǎn)生空位、間隙,2020/5/16,19,雜質(zhì)缺陷,置換雜質(zhì)缺陷,間隙雜質(zhì)缺陷,雜質(zhì)缺陷與熱缺陷的重要區(qū)別：與T無關(guān),雜質(zhì)進入晶體形成固溶體，破壞原有原子周期勢場，使晶體的組成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)發(fā)生變化若取代離子價態(tài)與被取代離子不同，則還會引入空位或離子價態(tài)的變化,2020/5/16,20,2020/5/16,21,非化學(xué)計量結(jié)構(gòu)缺陷：包含：組成缺陷、電荷缺陷、色心一些化合物的化學(xué)組成會隨環(huán)境氣氛性質(zhì)和壓力的變化而發(fā)生明顯偏離化學(xué)計量組成，造成空位、間隙、電荷轉(zhuǎn)移，造成晶體周期勢場畸變，形成非化學(xué)計量缺陷，生成n型或p型半導(dǎo)體如：TiO2TiO2X，X01,2020/5/16,22,C.電荷缺陷：晶體內(nèi)原子、離子外層電子受外界激光（光、熱），部分電子脫離原子核束縛，成為自由電子e，對應(yīng)留下空穴he帶負(fù)電、h帶正電，周圍形成附加電場，引起周期性勢場畸變晶體不完整電荷缺陷影響晶體電學(xué)等性質(zhì)，在非化學(xué)計量缺陷N、P型半導(dǎo)體中與組分缺陷同時出現(xiàn),2020/5/16,23,D.色心：非化學(xué)計量缺陷中：負(fù)離子缺位帶正電，吸引負(fù)電荷e正離子缺位帶負(fù)電，吸引正電荷h離子缺位束縛在缺陷庫倫場中的e或h所形成的缺陷色心色心的釋放需要一定能量，使晶體選擇性吸收一定波長光波晶體顯特有顏色（被吸收光的補色）,如：一些晶體在高能粒子(X射線、中子束、電子束、射線等)轟擊下會出現(xiàn)各種顏色。Diamond在電子束轟擊下變?yōu)樘m色無色透明NaCl晶體在Na蒸汽中加熱驟冷至室溫顯黃色金紅石TiO2在還原氣氛中，淡黃色灰黑色,2020/5/16,24,25,CrystalsofNaCl,KCl,andKBrafterirradiationwithaTeslacoil.,X-raybeam-NaCl:golden;KCl:violet;KBr:aquamarine,F-centerdefectlevelinLiCl,固溶體,1定義：固態(tài)下一種組元溶解在另一種組元中形成的單一、均勻的晶態(tài)固體。溶劑：晶格與固溶體相同的組元。溶質(zhì)：摻雜原子或雜質(zhì)。固溶度：溶質(zhì)原子在溶劑中的最大含量（極限溶解）。固溶體基本特征：保持原溶劑的晶體結(jié)構(gòu)；有一定的成份范圍；固溶體中雜質(zhì)原子占據(jù)正常格點，破壞了基質(zhì)晶體中質(zhì)點排列的有序性，引起周期性勢場的畸變，是一種點缺陷范圍的結(jié)構(gòu)缺陷。,固溶體分類：按溶質(zhì)原子在溶劑點陣中的位置分：置換固溶體、間隙固溶體按溶解度分：無限固溶體、有限固溶體按原子在點陣中排列的秩序性分：無序固溶體、有序固溶體,2置換固溶體：溶質(zhì)原子位于晶格點陣位置的固溶體。Hume-Rothery三大經(jīng)驗規(guī)律：溶劑、溶質(zhì)原子半徑之差與溶劑原子半徑比超過14%15%時，固溶度極為有限。溶劑和溶質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)相近。固溶度與元素的原子價有關(guān)。影響固溶度的因素原子尺寸因素：原子半徑差越小，固溶度越大。晶體結(jié)構(gòu)因素：結(jié)構(gòu)相同，溶解度大；間隙原子在FCC中溶解度大于BCC中溶解度。負(fù)電性因素(化學(xué)親和力)：負(fù)電性差越大，溶解度大。（負(fù)電性差很大時，形成化合物）離子電價因素：c=e/a=xu+(1-x)v（電子濃度：合金中兩個組元的價電子總數(shù)和原子總數(shù)之比。）,3置換型固溶體中的“補償缺陷”,置換固溶體：等價置換、不等價置換,補償缺陷：在不等價置換固溶體中，為保持晶體的電中性，必會在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生。其濃度取決于摻雜量和固溶度。,可能出現(xiàn)的六種補償缺陷,補償?shù)姆N類與固溶體生成時的熱力學(xué)條件即溫度、氣氛有關(guān),4填隙型固溶體,雜質(zhì)原子比較小，則能進入晶格的間隙位置，稱,形成條件：（1）溶質(zhì)原子半徑小或溶劑晶格空隙大；（2）須保持結(jié)構(gòu)中的電中性，可通過形成空位或補償電子，及復(fù)合陽離子置換來達到,例如：,原子填隙陽離子填隙陰離子填隙,5有序固溶體,若EAA，EBBEAB時，則有同類原子的偏聚區(qū);若EAA，EBBEAA或EBB物理性能的變化：隨溶質(zhì)原子的增多，電阻升高。,6.固溶體的性能,2020/5/16,35,缺陷反應(yīng)表示法,由于晶體缺陷種類繁多，并且還可以看作化學(xué)物質(zhì),發(fā)生象化學(xué)反應(yīng)一樣的缺陷化學(xué)反應(yīng)，因此，為了討論方便，有必要采用統(tǒng)一的符號表示各種缺陷克羅格明克符號,2020/5/16,36,一、點缺陷的表示法,基本原則：在晶體中加入或去掉原子時，可視為加入或去掉一個中性原子；而對于離子則認(rèn)為在加入或去掉原子的同時加入或去掉電子符號規(guī)則：缺陷(質(zhì)點或空位)位置(節(jié)點或間隙),2020/5/16,37,設(shè)有二元化合物MX1、空位：分別用VM、VX表示M和X原子的空位。在克羅格明克符號中，規(guī)定符號V表示空位，而下標(biāo)永遠表示位置,2020/5/16,38,2、填隙原子：分別用Mi、Xi表示M和X處于間隙位置。質(zhì)點直接用元素符號表示，而下標(biāo)i表示間隙位置3、雜質(zhì)：用MX表示M原子被放在X原子的位置M置換（取代）X原子,2020/5/16,39,4、溶質(zhì)：分別用LM、SX表示L溶質(zhì)和S溶質(zhì)處于M和X位置如CaCl2在KCl中的溶解：CaK表示Ca處于KCl晶格中的K的位置，Cai表示Ca處于間隙位置,2020/5/16,40,5、自由電子及電子空隙：在克羅格明克符號中，規(guī)定符號分別表示自由電子(電子過剩)和電子空隙(缺少電子)，上標(biāo)表示單位負(fù)電荷，表示單位正電荷它們都不屬于特定原子（在光、熱、電作用下可以在晶體中運動）,2020/5/16,41,6、帶電缺陷：對于離子晶體，取走一個正離子，即生成一個正離子空位，可以認(rèn)為是取走一個中性原子，同時又引入一個電子，因此正離子空位帶負(fù)電荷而取走一個負(fù)離子，即生成一個負(fù)離子空位，可以認(rèn)為是取走一個中性原子及一個電子(即引入一個電子空隙)，因此負(fù)離子空位帶正電荷,2020/5/16,楊為中無機材料物理化學(xué)晶格缺陷,42,如NaCl晶體，可以標(biāo)記為：,帶電缺陷又如：氟離子填隙：FiCa2進入KCl晶格取代K可記為：Ca2進入ZrO2晶格取代Zr4可記為：,原子空位不帶電；而離子空位必然伴隨過剩電子或正電空穴，后者被束縛（局限）于空位之中形成帶電空位缺陷,2020/5/16,43,7、締合中心：一個點缺陷可能與另一種帶有相反電荷的點缺陷相互締合成一組或一群缺陷，組成締合中心?？捎美ㄌ杹順?biāo)記。如:,庫侖力,2020/5/16,44,二、缺陷反應(yīng)表示法,基本方法：將缺陷看作化學(xué)物質(zhì)來處理，則缺陷及濃度可用熱力學(xué)數(shù)據(jù)來描述，適用于質(zhì)量作用定律寫缺陷反應(yīng)方程時，必須遵循以下原則：,2020/5/16,45,1、位置關(guān)系：化合物MaXb中，M位置數(shù)與X位置數(shù)之比為一個常數(shù)(位置比例)如果實際晶體M與X之比不符合位置比例關(guān)系，表明存在缺陷,2020/5/16,46,比如：Al2O3中Al：O（位置數(shù)）2：3；MgO中Mg：O1：1；TiO2中Ti：O1：2，但實際上在還原氣氛中晶體中由于氧不足形成非化學(xué)計量缺陷TiO2x，此時Ti，O之比不符合位置比例關(guān)系，表明必然存在缺陷（氧空位缺陷VO）比例不變,2020/5/16,47,2、位置變化：缺陷發(fā)生時，可能引入也可能消除空位，相當(dāng)于增加或減少了點陣位置數(shù)，即發(fā)生了位置增值（位置關(guān)系不變）能引起位置增值的有：（位于正常格點上，對格點數(shù)的多少有影響）VM、VX、MM、XX、MX、XM等不引起位置增值的有：（不在正常格點上，對格點數(shù)的多少無影響）、Mi、Li、Xi等,2020/5/16,48,肖特基缺陷：引入空位表面原子：相當(dāng)于增加了原結(jié)點點陣位置數(shù)，發(fā)生位置增殖；離子晶體中此種位置增殖成對出現(xiàn),2020/5/16,49,3、質(zhì)量平衡：缺陷方程的兩邊必須保持質(zhì)量平衡，缺陷下標(biāo)僅表示位置，對質(zhì)量平衡無影響，空位不存在質(zhì)量4、電中性：缺陷反應(yīng)的兩邊應(yīng)具有相同的有效電荷5、表面位置：表面位置可不特別表示，看作正常位置，也可寫成MS,2020/5/16,50,例題：CaCl2在KCl中的溶解：引入一個分子CaCl2到KCl中時，同時引入了一個Ca2和兩個Cl，其中Cl處于正常氯的節(jié)點位置，Ca處于K的位置或間隙中。在基體KCl中，位置關(guān)系為1:1，所以：,2020/5/16,51,哪一個方程合理？初步判斷：負(fù)離子R大密堆積、正離子填充間隙。在后一式中既然已經(jīng)出現(xiàn)了較大的K離子空位，那么Ca2應(yīng)首先填充空位，而不會先強行擠入更小的負(fù)離子密堆間隙中增加晶體不穩(wěn)定因素（故前一式更加合理）若幾種缺陷式均符合缺陷反應(yīng)規(guī)則，具體將以何種方式進行反應(yīng)，還需要根據(jù)固溶體生成條件及固溶體研究方法并用實驗加以驗證,2020/5/16,52,值得注意的是，如果是KCl溶解在CaCl2中，缺陷生成情況則大不相同。因此，在生成固溶體時，應(yīng)注意區(qū)分溶質(zhì)與溶劑！,2020/5/16,53,基本規(guī)律：低價正離子占據(jù)高價正離子位置時，該位置帶有負(fù)電荷，為了保持電中性，會產(chǎn)生負(fù)離子空位或間隙正離子。高價正離子占據(jù)低價正離子位置時，該位置帶有正電荷，為了保持電中性，會產(chǎn)生正離子空位或間隙負(fù)離子。,2020/5/16,54,練習(xí)：MgO溶質(zhì)在Al2O3中的溶解：電荷平衡、質(zhì)量平衡、位置關(guān)系平衡,2020/5/16,55,請對照,2020/5/16,56,熱缺陷濃度的計算,熱缺陷是一種最基本的缺陷。在任何高于0K的晶體中，由于熱振動而產(chǎn)生的缺陷一直處于產(chǎn)生與復(fù)合的動態(tài)平衡中。一定溫度下，存在一定數(shù)目的熱缺陷,2020/5/16,57,缺陷平衡方程的處理方式：熱力學(xué)中自由能最小原理計算可以用化學(xué)反應(yīng)平衡的質(zhì)量平衡作用定律來處理,熱力學(xué)原理,點缺陷平衡濃度是矛盾雙方的統(tǒng)一。(1)一方面，晶體中點缺陷的形成引起了點陣的畸變，使晶體的內(nèi)能增加，提高了系統(tǒng)的自由能。(2)另一方面，由于點缺陷的形成，增加了點陣排列的混亂度，系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù)目發(fā)生變化，使體系的組態(tài)熵增加，引起自由能下降。,晶體自由焓變化：,由熱起伏引起。這時體系的能量最低具有平衡點缺陷的晶體比理想晶體在熱力學(xué)上更為穩(wěn)定。熱平衡時，濃度與溫度有關(guān)，可用熱力學(xué)中自由能最小原理計算。,1.肖特基缺陷濃度,令為每個空位的生成熱焓，當(dāng)晶體中含n個空位時有n個空位時，則N個相同的原子將有種不同的方式排列在晶格的格點上，這將使混合熵值增加：平衡時，利用斯特令公式,形成一個肖特基缺陷時系統(tǒng)自由焓的變化,一般nN，,（單質(zhì)）,對于MX型晶體，由于正負(fù)離子空位成對出現(xiàn),同理，弗倫克爾缺陷也可得熱缺陷濃度,熱缺陷濃度隨溫度升高呈指數(shù)增加，隨缺陷形成自由能升高而下降,同一晶體中生成弗倫克爾缺陷與肖特基缺陷的能量存在很大差別，特定晶體中某一種占優(yōu)勢。形成能的大小與晶體結(jié)構(gòu)、離子極化率等有關(guān)。,2020/5/16,61,對于Frenkel缺陷，可以認(rèn)為：正常格點離子未被占據(jù)的空隙間隙離子空位,對于MX晶體,2020/5/16,62,根據(jù)質(zhì)量作用定律：即KFFrenkel缺陷平衡常數(shù)ni單位體積中平衡間隙離子數(shù)nV單位體積中平衡空位數(shù)N單位體積中正常格點總數(shù)Ni單位體積中可能的間隙總數(shù)其中，ni=nV，設(shè)缺陷數(shù)很小，則ni、nvN、Ni；NNi,2020/5/16,63,則設(shè)Ef為生成Frenkel缺陷所需的能量，反應(yīng)過程中晶體體積不變，則根據(jù)熱力學(xué)原理：k為玻爾茲曼常數(shù)(1.3801023J/K),2020/5/16,64,同理，對于Schottky缺陷：,以MX為例，M為Mg、Ca等,2020/5/16,65,nV：空位對數(shù)；N：正常離子對數(shù)NnV則為圖中正常離子對數(shù),2020/5/16,66,由于一般缺陷濃度不大時，nV遠小于N則；,2020/5/16,67,對于Frenkel缺陷：對于Schottky缺陷：對熱缺陷：注：對原子晶體影響因素：(1)、缺陷生成能E；(2)、溫度T,2020/5/16,68,T熱缺陷濃度Eg.T：1001000:nv/N1091010故在固相反應(yīng)、擴散等需要反應(yīng)形成熱缺陷時，應(yīng)適當(dāng)提高T在晶體生長等需避免熱缺陷出現(xiàn)時，應(yīng)避免材料處于高溫態(tài),2020/5/16,楊為中無機材料物理化學(xué)晶格缺陷,69,非化學(xué)計量化合物,普化中，化合物化學(xué)式符合定比規(guī)律非化學(xué)計量化合物在化學(xué)組成上偏離化學(xué)計量，不同原子的數(shù)量不是一個簡單的固定比例幾乎所有晶體都偏離理想化學(xué)計量，但有較大程度偏差的化合物并不多非化計量缺陷容易出現(xiàn)在具有易變價的陽離子形成的化合物中,2020/5/16,70,熱缺陷：由晶格熱起伏引起雜質(zhì)缺陷：由外來雜質(zhì)引起非化學(xué)計量化合物：由于組成（氣氛、環(huán)境影響）而引起的缺陷產(chǎn)生組分、電荷缺陷及色心非化學(xué)計量缺陷可分為四種類型,2020/5/16,71,一、由于負(fù)離子缺位使金屬離子過剩,TiO2、ZrO2等會產(chǎn)生這類缺陷例如二氧化鈦(TiO2X)，從化學(xué)計量的角度，晶體中氧不足，即存在氧空位；而從化學(xué)的觀點來看，為Ti2O3在TiO2中的固溶體,2020/5/16,72,二氧化鈦晶體中，氧不足，為保持電中性，組分缺陷使部分Ti4降價Ti3，即Ti4得到一個電子變成Ti3，此電子不屬于某一個特定的鈦離子，可看作是在負(fù)離子空位的周圍，束縛了過剩電子，以保持電中性,2020/5/16,73,二氧化鈦非化學(xué)計量缺陷反應(yīng)方程為,等價于,失去氧，氧不足,2020/5/16,74,在二氧化鈦(TiO2X)晶體中，氧空位呈正電性而束縛二個電子，此電子不同于定域電子也不同于自由電子，而是束縛在空位周圍的準(zhǔn)自由電子若此電子與附近的鈦離子相聯(lián)系，就將Ti4還原為Ti3，但此電子并不固定屬于該鈦原子，在電場作用下，可以從一個Ti4轉(zhuǎn)移到另一個Ti4而形成電子電導(dǎo)N型半導(dǎo)體,2020/5/16,75,氣氛，失O氧離子空位束縛2準(zhǔn)自由電子，準(zhǔn)自由電子（非定域）與鄰近鈦離子相連，使其變價，但不特屬特定鈦原子,在E作用下，準(zhǔn)自由電子可以從一個Ti4轉(zhuǎn)移到另一個Ti4形成電子電導(dǎo)N型半導(dǎo)體,2020/5/16,76,現(xiàn)象：TiO2在還原氣氛下由黃色變?yōu)榛液谏涸颍壕w內(nèi)形成色心使晶體著色,陰離子空位束縛2個準(zhǔn)自由電子形成F色心，色心中的電子能級能吸收一定波長的光，使晶體變色,2020/5/16,77,存在氧空位的氧化鈦是一種N型半導(dǎo)體，不能作介質(zhì)材料。當(dāng)晶體中存在0.5%的4價鈦離子被還原為3價，則其電阻率將下降105107數(shù)量級二氧化鈦的非化學(xué)計量范圍大：TiOTiO2,2020/5/16,78,故二氧化鈦的非化學(xué)計量對氧分壓較敏感，燒結(jié)含二氧化鈦的陶瓷時，要注意氧氣分壓,OO基本不變,2020/5/16,79,*F色心(FCenter)鹵素堿金屬晶體在堿金屬蒸汽中加熱，然后快速淬火而產(chǎn)生F色心如NaCl晶體在Na蒸汽中加熱，Na擴散入晶體，存在過剩Na離子且相應(yīng)存在Cl離子空位，Na原子提供的電子被吸引到Cl離子空位附近而形成F色心F色心構(gòu)成：一個負(fù)離子空位和一個在此位置附近的電子。,2020/5/16,80,CrystalsofNaCl,KCl,andKBrafterirradiationwithaTeslacoil.,F色心：一個負(fù)離子空位和一個在此位置附近的電子,2020/5/16,81,二、由于間隙正離子使金屬離子過剩,Zn1XO、Cd1XO屬于此類在該類晶體中，過剩的金屬正離子進入間隙，等價的電子被束縛在間隙金屬離子的周圍以保持電中性。這也是一種色心,2020/5/16,82,2020/5/16,83,ZnO在Zn蒸汽中加熱,控制Zn蒸汽壓得到不同缺陷形式,2020/5/16,84,三、由于間隙負(fù)離子使負(fù)離子過剩,目前僅有UO2X具有這類結(jié)構(gòu)，可看成是UO3在UO2中的固溶體由于存在間隙負(fù)離子，結(jié)構(gòu)中引入電子空穴，相應(yīng)的正離子升價。電子空穴在電場作用下會移動而產(chǎn)生電導(dǎo)P型半導(dǎo)體,2020/5/16,85,2020/5/16,86,四、由于正離子空位引起負(fù)離子過剩,由于正離子空位存在，為保持電中性，在正離子空位周圍捕獲電子空穴，該類非化學(xué)計量化合物的典型為Fe1XO,2020/5/16,87,正離子空位（帶負(fù)電）束縛周圍2個準(zhǔn)自由空穴能級容易實現(xiàn)空穴導(dǎo)電，形成p型半導(dǎo)體V色心,2020/5/16,88,Fe1XO可看成是Fe2O3在FeO中的固溶體,2020/5/16,89,空位濃度體現(xiàn)了材料的電導(dǎo)率,Or,2020/5/16,90,List：,綜合非化學(xué)計量缺陷，其濃度與溫度及氣氛有關(guān)，這是與別的缺陷不同之處雜質(zhì)缺陷可由于雜質(zhì)的不等價置換形成非化學(xué)計量化合物也可以看作是一種非等價置換，只是這種非等價置換發(fā)生在同一離子中的高價態(tài)和低價態(tài)之間，而且缺陷濃度隨氣氛的改變而變化,2020/5/16,91,此外，要特別注意非化學(xué)計量的標(biāo)注方法，下標(biāo)“”表示存在空位，下標(biāo)“”表示存在間隙原子(離子)：TiO2X，Zn1XO，UO2X，F(xiàn)e1XO,2020/5/16,92,色心的應(yīng)用非化學(xué)計量缺陷形成各種色心,1.光學(xué)材料中：色心是有害缺陷，產(chǎn)生光吸收，影響透光率解決方法：搞清色心來源，如：真空中生長的晶體產(chǎn)生氧缺位而形成色心，如此通?？梢詫⒕w在高溫下在空氣或氧