材料物理 第二章作业PDF格式.pdfVIP

2.1. 氯化钠型结构晶体、四方BaTiO3 晶体分别有哪几种亚晶格？并给出各种亚晶格数 的比例。 2.2. 分别写出尖晶石晶体的肖特基缺陷、阳离子弗伦克尔缺陷、阴离子弗伦克尔缺陷、 阴离子不足缺陷的缺陷反应式。 -6 mol Al• 需要多少mol Al O ？ 2.3 分析：在1mol MgO 中形成10 Mg 2 3 2.4 已知单晶GaP 的E =2.26eV ，施主杂质Sn(替代Ga) 的局域能级为(E —0.065eV) ， g C 施主杂质 O(替代 P) 的局域能级为(EC—0.896eV) ，受主杂质 Mg(替代 Ga) 的局域能级为 (E +0.054eV) ，等电子陷阱N( 替代P) 的局域能级为(E —0.008eV) ，等电子陷阱Mg-O “缺 V C 陷分子”的局域能级为(EC—0.15eV) ，试画出这五种掺杂半导体的能级示意图。 2.5 根据统计物理-热力学原理，推导出四方BaTiO3 晶体中肖特基缺陷的各种缺陷的格 位浓度(用缺陷生成能表达) 、平衡常数(用缺陷生成能表达) (设缺陷生成能为常数Es) 。 2.6 已知金红石型TiO 的肖特基缺陷形成能为3.4eV，计算温度为2000K、10K 时，由肖特基 2 (cm-3)及晶体的密度(gm-3 ，假定晶胞参数不变)。 缺陷产生的氧空位的体积浓度 2.7 已知缺陷反应为 ZrO2   ，掺杂后的稳定氧化锆为立方  2CCaOa Ca 2O Z i r O 相、锆亚晶格中的 Ca2+ 占 10%。多大比例的间隙亚晶格被占据？写出晶体化学式，并计 算出该稳定氧化锆的密度(g·cm-3)( 假定晶胞参数不变) 。 2.8 推导阳离子缺位型FeO 、氧过剩型UO2 的缺陷浓度与气氛分压的关系。 2.9 说出下列各式中的点缺陷，并写出对应的缺陷符号： ①TiO , ②Ti O , ③TiO , ④Ti O , 1.95 0.95 2 2.05 1.05 2 ⑤(Ca Na )F , ⑥(Ca Na )F 0.95 0.05 2. 0.95 0.10 2. 2.10 分析：具有本征缺陷的MgO ，其Mg2+ 以何种机制扩散？具有本征缺陷的AgBr ， 其Ag+ 以何种机制扩散？ 2.11 总结：能形成自由电子、自由空穴、间隙阳离子、间隙阴离子、阳离子空位、阴 离子空位的缺陷反应分别有哪些？ 2.12 如何理解处于局域能级的电子、空穴对电导无贡献。 2.13 举例分析体系中缺陷分步电离平衡。 红色标注的为必做题，其他可选做！