肖脱基缺陷

科技工作者之家 2020-11-17

肖脱基缺陷(Schottky defect):当某些原子获得足够高的能量时,就可以克服周围的束缚,离开原来的平衡位置,肖脱基缺陷(肖脱基空位)即晶体结构中的一种因原子或离子离开原来所在的格点位置而形成的空位式的点缺陷。每一个空位都是一个独立的肖脱基缺陷。在离子晶体中,各种离子形成的肖脱基缺陷数目符合晶体的元素构成比例,因为只有这样形成缺陷后的晶体才是电中性的。形成后的空位可以在其所处的亚点阵中自由运动。通常晶体的密度会由于肖脱基缺陷的存在而减小。

定义肖脱基缺陷以德国物理学家沃尔特·肖脱基(Walter Schottky)的名字命名1。在绝对零度( T→0 )时,理想固体(晶体)中的原子或离子完全周期性地排列在确定的位置(格点)上。随着温度的升高,热扰动引起原子(离子)围绕其平衡位置的振动逐渐增强,某些原子甚至完全脱离格点,迁移到其它地方,留下空位,晶体便出现缺陷。我们将这类缺陷称为点缺陷。若脱离原位的原子迁移到固体表面上,则称为肖脱基(Schottky)缺陷。

如2:MgO晶体中,形成Mg2+和O2-空位数相等。而在TiO2中,每形成一个Ti4+离子空位,就形成两个O2-离子空位。肖脱基缺陷实际产生过程是:由于靠近表面层的离子或者原子热运动到新的晶面后产生空位,然后,内部邻近的离子再进入这个空位,这样逐步进行而造成缺陷。

肖脱基缺陷浓度计算1.单质肖特基缺陷的平衡浓度N>>n

△Gs--形成一个肖特基缺陷时系统自由焓的变化;

k--玻尔兹曼常数;

2.MX型晶体肖特基缺陷平衡浓度N>>n

△Gs--形成一个肖特基缺陷时系统自由焓的变化;

k--玻尔兹曼常数;

本词条内容贡献者为:

张尉 - 副教授 - 西南大学

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