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【交流】金屬氧化物的導(dǎo)電機(jī)理 已有9人參與
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因為有文獻(xiàn)記載說，金屬氧化物是導(dǎo)電的，可是，金屬的自由電子跟氧結(jié)合了，它還怎么自由移動，也就是說怎么還能導(dǎo)電？ [ Last edited by 小木蟲  on 2010-12-3 at 12:50 ] |
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GrasaVampiro(物理EPI+1):期待您更多的討論 2010-11-29 20:47:34
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金屬氧化物一般都是離子型晶體 如果離子晶體不含有任何缺陷，比如不含有任何雜質(zhì)原子，本身沒有偏離化學(xué)平衡計量比，按照嚴(yán)格的周期性排列的話那肯定是不導(dǎo)電的。 實際情況中，很多金屬氧化物導(dǎo)電，原因有兩種： 1）本征半導(dǎo)體，也就是說它本身含有某種缺陷，比如ZnO、TiO2等，會隨著外界氣氛、溫度改變晶格中的氧的含量。還原性氣氛和高溫會使得晶格中的氧缺失，產(chǎn)生氧空位，從而局部表現(xiàn)出正電荷區(qū)域，這些正電荷區(qū)域在電場作用下的移動就形成的電流，表現(xiàn)出一定的導(dǎo)電能力。這里的“一定”是指由于這些本征缺陷濃度一般都很低，而且遷移率不高，對電流的貢獻(xiàn)相對于另外一種情況：雜質(zhì)原子的貢獻(xiàn)較小。 2）第二種情況就是氧化物不純凈，含有雜質(zhì)。比如ZnO中摻雜Al2O3后，三價Al替換了ZnO晶格中二價Zn的晶格位置，多余的一個電子收到較小的原子束縛而容易在電場下移動形成電流，對導(dǎo)電做出貢獻(xiàn)（當(dāng)然還有其他形式，比如低價雜質(zhì)原子置換、小半徑的間隙離子等都會促進(jìn)導(dǎo)電）。這種雜質(zhì)原子對導(dǎo)電性的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于本征缺陷的貢獻(xiàn)。 我理解是這樣的，要是有不妥的地方還望大家指正。 |
6樓2010-11-26 16:36:24
9樓2010-11-29 10:47:56
211985:mad:
木蟲 (著名寫手)
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固體導(dǎo)電很復(fù)雜的！書上寫的，隨便抄幾句！
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GrasaVampiro(金幣+3):拾人牙慧，epi沒戲，金幣加加 2010-12-10 16:25:53
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GrasaVampiro(金幣+3):拾人牙慧，epi沒戲，金幣加加 2010-12-10 16:25:53
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0.金屬氧化物中以共價鍵形成的原子晶體（共價晶體）不比離子晶體少。本征鐵磷酸鋰就是導(dǎo)電的，那就是復(fù)合氧化物  1.氧空位本征缺陷導(dǎo)電，金屬離子色心也導(dǎo)電，鋰離子也導(dǎo)電，ZnO、TiO2也不是典型的離子晶體 2.摻雜引起的缺陷可以形成導(dǎo)電通道，但缺陷不局限于氧空位，鋰離子，低價氧化物中心皆對電導(dǎo)（率）產(chǎn)生影響 [ Last edited by 211985  on 2010-11-30 at 14:45 ] |
11樓2010-11-30 14:40:14
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2樓2010-11-15 11:38:48
ykwang
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GrasaVampiro(金幣+5): 2010-11-29 20:46:37
小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖交流
GrasaVampiro(金幣+5): 2010-11-29 20:46:37
| 雖然多數(shù)金屬氧化物在常溫下不導(dǎo)電，但某些金屬氧化物在常溫下也是可以導(dǎo)電的。最常見的就是SnO2，常用它來制作導(dǎo)電玻璃。金屬氧化物的導(dǎo)電機(jī)理與其晶格缺陷有關(guān)。SnO2能導(dǎo)電就是因為存在晶格氧缺位，其導(dǎo)電性質(zhì)介于半導(dǎo)體和常規(guī)導(dǎo)體之間。還有一些金屬氧化物特別是復(fù)合金屬氧化物，不僅可以有好的導(dǎo)電性質(zhì)，有的甚至是超導(dǎo)體，如YBaCuO“高溫”超導(dǎo)體等。 |
3樓2010-11-15 12:04:58
4樓2010-11-15 14:23:33
ykwang
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5樓2010-11-15 15:50:45
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10樓2010-11-29 11:04:39
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