陷产生与消失如:空位产生与复合,动态平衡时,一定温度下,热缺陷有一定的浓度缺陷反应等化学反应,化学平衡的质量作用定律来讨论空缺陷平衡浓度。3.1弗仑克尔缺陷浓度计算(正常格点离子)+(未被占据的空隙位置)=(间隙离子)+(空位)如:AgBr中:AgBr——Ag在Ag位置上,Vi—位被占据的间隙——在间隙中——离子空位按照质量定律:KF——弗仑克尔平衡常数Agi’——间隙Ag+离子浓度令:N——单位体积中正常格点总数Ni——单位体积中间隙位置总数对于大多数规则晶体来说[Vi]=(常数)a*N则上式可写为:=Ni2/[(N-Ni)*aN]设:Ef为生成弗仑克尔缺陷的需要能量,依热力学原理:K—波尔兹曼常数K=1.38×10-33J/KT——绝对温度一般N>>Ni由此得式中Ni/N——弗仑克尔缺陷的浓度该式表示弗仑克尔缺陷浓度与缺陷生成能及温度有一定的数值关系。3.2肖特基缺陷浓度计算计算方法与弗仑克尔方法类似,设正离子和负离子与表面上保持的位置反应,生成空位对和表面上离子对式中:Es——肖物基缺陷生成能表示同时生成一个正离子和一个负离子空位所需能量nv——空位对数N——晶体中离子对数Ns——单位表面积上离子对数目缺陷深度不大时,nv<N与弗仑克尔公式相比,具有一样的形式。综上可以归纳为:式中:n/N——缺陷浓度E——缺陷生成能例如:AgBr生成弗仑克尔缺陷——银离子空位浓度则间隙银离子浓度代入上式得到其中所以由上式可得出一下结论:当上升,下降时,缺陷浓度[V,Ag][Ag,i]下降即:一般的n/N与E成正比,与T成反比在室温下,缺陷浓度很小当缺陷生成能不大时,而温度较高,就能产生相当可观的缺陷浓度。同一晶体弗仑克尔缺陷及肖物基缺陷能量往往存在很大差别,所以一般在一种晶体中,往往有一种缺陷占优势。两种缺陷的重要差别在于肖缺陷的生成需要一个晶界,位错或表面元素的晶格上混乱的区域如:
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