3.3 非化学计量化合物 实际的化合物中,有一些化合物不符合定比定律,负离子与正离子的比例并不是一个简单的固定的比例关系,这些化合物称为非化学计量化合物。非化学计量化合物的特点: 1)非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性质、压力有关; 2)可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶体;3)缺陷浓度与温度有关,这点可以从平衡常数看出;4)非化学计量化合物都是半导体。 半导体材料分为两大类:u 掺杂半导体,如Si、Ge中掺杂B,P型,Si中掺P为n 型半导体;u 非化学计量化合物半导体,又分为金属离子过剩(n型)(包括负离子缺位和间隙正离子)和负离子过剩(p型)(正离子缺位和间隙负离子) 一、由于负离子缺位,使金属离子过剩 TiO2、ZrO2会产生这种缺陷,分子式可写为TiO2-x, ZrO2-x,产生原因是环境中缺氧,晶格中的氧逸出到大气中,使晶体中出现了氧空位。 缺陷反应方程式应如下: 又 TiTi+e= TiTi 等价于 根据质量作用定律,平衡时,e=2 :1)TiO2的非化学计量对氧压力敏感,在还原气氛中才能形成TiO2-x。烧结时,氧分压不足会导致 升高,得到灰黑色的TiO2-x,