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（2）受主杂质受主能级SiSiB-Si+————————---EgEcEvEA?EA第63页，共104页，星期日，2025年，2月5日2.氧化物中缺陷能级杂质缺陷不同于被取代离子价态的杂质组分缺陷引起非计量配比的化合物：还原气氛引起氧空位；阳离子空位；间隙离子。第64页，共104页，星期日，2025年，2月5日（1）价控半导体陶瓷杂质能级的形成例如：BaTiO3的半导化通过添加微量的稀土元素，在其禁带间形成杂质能级，实现半导化。添加La的BaTiO3原料在空气中烧成,用不同于晶格离子价态的杂质取代晶格离子，形成局部能级，使绝缘体实现半导化而成为导电陶瓷。杂质离子应具有和被取代离子几乎相同的尺寸；杂质离子本身有固定的价态。1）价控半导体陶瓷：2）杂质离子需满足的条件第65页，共104页，星期日，2025年，2月5日反应式如下:Ba2+Ti4+O2-3+xLa3+=Ba2+1-xLa3+x(Ti4+1-xTi3+x)O2-3+xBa2+缺陷反应：La2O3=LaBa·+2e′+2Oo×+O21/2(g)添加Nb实现BaTiO3的半导化，反应式如下：Ba2+Ti4+O2-3+yNb5+=Ba2+[Nb5+y(Ti4+1-2yTi3+y)]O2-3+yBa2+缺陷反应：Nb2O5=2LaTi·+2e′+4Oo×+O21/2(g)氧化镍中加入氧化锂，空气中烧结，反应式如下：X/2Li2O+(1-x)NiO+x/4O2=(Li+xNi2+1-2xNi2+x)O2-缺陷反应：Li2O+O21/2(g)=2LiNi′+2h·+2Oo×第66页，共104页，星期日，2025年，2月5日————————---EgEcEvEA?EA-价电子2LiNi′2h·3）杂质能带————————+++EgEcEvED?ED+LaBa·弱束缚电子和自由电子第67页，共104页，星期日，2025年，2月5日化学计量配比的化合物分子式：MO有阳离子空位的氧化物分子式：M1-xO形成非化学计量配比的化合物的原因：由温度和气氛引起。平衡状态，缺陷反应如下：O21/2(g)=VM×+2Oo×VM×=VM′+h·VM′=VM′′+h·出现此类缺陷的阳离子往往具有正二价和正三价。（2）组分缺陷1）阳离子空位及缺陷能级第68页，共104页，星期日，2025年，2月5日阳离子空位形成的缺陷能级受主能级———VM×———VM′VM′′第69页，共104页，星期日，2025年，2月5日化学计量配比的化合物分子式：MO2有氧空位的氧化物的分子式：MO2-x形成非化学计量配比的化合物的原因：由温度和气氛引起。平衡状态，反应如下：Ti4+O2=x/2O2(g)+Ti4+1-2xTi3+2xO2-2-x?x缺陷反应：2Oo=Vo··+2e′+O1/2(g)出现此类缺陷的阳离子往往具有较高的化学价。2）阴离子空位及缺陷能级第70页，共104页，星期日，2025年，2月5日氧离子空位形成的缺陷能级———Vo·———Vo×______Vo··施主能级第71页，共104页，星期日，2025年，2月5日化学计量配比的化合物分子式：MO有间隙离子的分子式：M1+xO形成非化学计量配比的化合物的原因：由气氛引起。平衡状态，缺陷反应：ZnO=Zni×+/2O2(g)