ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электропроводность кристаллических диэлектриков из "Физика диэлектрических материалов " Наличие в показателе экспоненты множителя 1/2 связано с тем, что, когда атом переходит из узла решетки 1 в междуузлие 2 (рис. 1-20,6), одновременно возникают два дефекта вакансия и между-узлие. [c.42] В полярных кристаллах дефекты по Шоттки возникают после ухода анионов и катионов лишь на поверхности внутренних трещин или иа поверхности кристалла. Согласно Ф. Зейтцу и другим исследователям внутренним источником (а также ловушками ) вакансий могут являться также более сложные дефекты — дислокации, которые в отличие от дефектов по Френкелю и ло Шоттки являются не точечными , а линейными дефектами кристаллической решетки, которые нарушают правильность чередования атомных плоскостей решетки. [c.42] Вычисление энергии активации , необходимой для возникновения различных дефектов в кристаллах, представляет весьма больщой интерес. Как правило, теоретически вычисленные значения энергии не совпадают точно с величинами, определенными из эксперимента (из-за неизбежной идеализации реальной картины и ряда допущений, необходимых для проведения строгой математической обработки). Тем не менее подобная математическая обработка экспериментальных данных часто позволяет делат важные заключения относительно структуры дефектов и механизма электропроводности, диффузии, природы диэлектрических потерь и т. д. [c.43] Френкелю. В галогенидах серебра, наоборот, для образования дефектов по Френкелю необходима меньшая энергия. В соответствии с теоретическими расчетами экспериментальные данные подтверждают, что электропроводность щелочно-галогенидных кристаллов связана с наличием дефектов по Френкелю. Дефекты решетки, рассмотренные выше, могут образовать комплексы (ассоциации). Наличие таких комплексов (например, в виде рядом расположенных вакансий противоположных знаков, или двухвалентной катионной примеси и катионной вакансии) может влиять на многие свойства кристаллов на низкотемпературную проводимость, на характер диэлектрических потерь и т. п. [c.44] В табл. 1-3 приведены рассчитанные значения энергий активации, необходимых для образования и диффузии различных видов дефектов в щелочно-галогенидных кристаллах. Из таблицы видно, что энергия, необходимая для диффузии дефектов, значительно меньше, чем энергия, необходимая для их образования. [c.44] Однако на практике такая зависимость не наблюдается. Это связано с тем, что в реальных кристаллах всегда имеются дефекты, возникшие из-за присутствия примесных ионов, имеющих валентность, отличную от валентности ненов основного вещества. Если в щелочно-галогенидных кристаллах типа НаС1 имеются, например, двухвалентные катионные примеси, такие как Ва, 5г, Са, Сб и др., то они, как показывают рентгенографические исследования, входят в кристалл как примеси замещения, т. е. ионы Ва, 5г, Са. Сс1 занимают катионные узлы решетки. Так как при растворении примесей суммарный электрический заряд кристалла остается равным нулю, то при замещении одного катионного узла решетки двухвалентным катионом возникает катионная вакансия. Таким образом, при низких температурах в кристалле концентрация катионных вакансий, определяющая удельную проводимость кристалла, будет значительно выше, чем концентрация вакансий, образовавшихся из-за тепловых флуктуаций. [c.45] В реальных кристаллах может присутствовать большое число различным образом ориентированных кристаллических зерен. В ряде случаев атомные плоскости двух соседних зерен могут располагаться под большим углом относительно друг друга и граничная область между ними будет сильно искажена. Вследствие этого энергия активации для перемещения слабо закрепленных атомов (ионов) на границе между зернами будет заметно меньше, чем внутри зерен. Об этом свидетельствует, в частности, тот экспериментальный факт, что удельная проводимость поликристаллических материалов больше, чем монокристаллов. Удельная проводимость (при низких температурах) кристаллов, подвергавшихся большим механическим нагрузкам, сильно возрастает. [c.45] Яимая для их дрейфа, сравнительно низка (см. табл. Ь2). Нали -чием примесей и вакансий и определяется в основном область так называемой низкотемпературной проводимости кристаллов. Как уже-отмечалось, энергия которая требуется для образования дефекта,, значительно больше, чем энергия, необходимая для его дрейфа Поэтому собственные дефекты, возникшие из-за тепловых флуктуаций в кристалле, определяют проводимость кристалла лишь при температурах, довольно близких к температуре плавления кристалла (для многих щелочно-галогенидных кристаллов при температуре выше 500—600 °С). [c.46] Участок графика 1 соответствует низкотемпера-турной примесной проводимости, участок 2 —высокотемпературной собственной проводимости. [c.47] В качестве иллюстрации в табл. 1-4 приводятся экспериментальные значения А1, Эв, А2, в, определенные для щелочно-галогенидных кристаллов А. Ф. Вальтером, Б. М. Гохбергом и другими авторами. [c.47] Температура, при которой наблюдается излом на графике у=Ц 1Т), весьма резко зависит от степени чистоты и совершенства (отсутствия дефектных областей) кристаллов. [c.47] Содержание ВаСЬ (в масс. %) / - U Ю-= 2 - 9 1(Н 3 — 4,7 10-5 i - 3 1(Н ,- 5 — 1,9 1СМ 6 — 1,25-КН 7 —без примеси. По Витту. [c.47] По наклону графика lgY=/(l/T ) возможно определить энергию активации носителей заряда, а также их концентрацию. [c.48] Вернуться к основной статье