本征半導(dǎo)體中,從價(jià)帶激發(fā)至導(dǎo)帶的電子和價(jià)帶產(chǎn)生的空穴參與電導(dǎo)。激發(fā)的電子數(shù)n可近似表示為:,式中N為狀態(tài)密度,k為波爾茲曼常數(shù),T為絕對溫度。試回答以下問題: (1)設(shè)N=1023cm-3,k=8.6″×10-5eV.K-1時(shí), Si(Eg=1.1eV),TiO2(Eg=3.0eV)在室溫(20℃)和500℃時(shí)所激發(fā)的電子數(shù)(cm-3)各是多少? (2)半導(dǎo)體的電導(dǎo)率σ(Ω-1.cm-1)可表示為,式中n為載流子濃度(cm-3),e為載流子電荷(電荷1.6×10-19C),μ為遷移率(cm2.V-1.s-1)當(dāng)電子(e)和空穴(h)同時(shí)為載流子時(shí), 假定Si的遷移率μe=1450(cm2.V-1.s-1),μh=500(cm2.V-1.s-1),且不隨溫度變化。求Si在室溫(20℃)和500℃時(shí)的電導(dǎo)率。
根據(jù)缺陷化學(xué)原理推導(dǎo) (1)ZnO電導(dǎo)率與氧分壓的關(guān)系。 (2)在具有陰離子空位TiO2-x非化學(xué)計(jì)量化合物中,其電導(dǎo)率與氧分壓的關(guān)系。 (3)在具有陽離子空位Fe1-xO非化學(xué)計(jì)量化合物中,其電導(dǎo)率與氧分壓的關(guān)系。 (4)討論添加Al2O3對NiO電導(dǎo)率的影響。