電気伝導性の実例 1. Nb2O5 の電気伝導性 不定比性Nb2O5 - xは酸素不足酸化物 でn 型半導体。 酸素分圧が P O 2 = 1- 10atm の範囲、750-1200℃で測定した抵抗値R の結果を示す。 大気圧付近( 1- 10 atm )では電気伝導率はおおむね ( P O 2) -3 方、酸素分圧の小さい領域( 10 -10 - 10 -16 atm )では ( P O 2) -1 4 -1 6 に比例している。一 に比例する。 Nb2O5-x で は 一 般 的 に 酸 素 空 孔 が 優 勢な 欠 陥 で あ る と 考 え ら れ る の で、 s µ ( P O 2) -1 4 の領域(すなわち大気圧付近)では1価の酸素空孔が主な欠陥であ ると考えられる。 ( ほかの報告では電気伝導率の酸素分圧依存性 s µ P O 2 ) -1 6 は酸素欠陥 V ××O と関係 している可能性を指摘している。すると s n は ( s n µ 2K V ××O ) ( P O 2) 13 -1 6 (16) となる。したがって、TiO2 の欠陥構造は2価の酸素空孔と有効電荷が3または 4の格子間チタンによっても記述できる。この場合は V ××O は低温、高酸素分圧の ×××× みで支配的、 Ti××× i と Tii は高温、低酸素分圧で支配的な欠陥。 TiO2 の欠陥構造は現在でも議論の対象となっている。移動度の温度依存性は電 気伝導率と熱重量法のデータの組み合わせで議論されており、温度の上昇とと もに減少しているため、電子伝導機構はラージポーラロンであると考えられて いる。
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