PowerPoint プレゼンテーション

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。