需要注意的问题 ·利用化学平衡处理缺陷反应时，我们假设一种理想状态， 缺陷之间没有相互作用，随机分布在格位上。这种状态只 存在比较低的浓度下，随着缺陷浓度增加，缺陷之间的相 互作用增强，偏离理想状态。 ·在有比较强相互作用的缺陷体系中，可以利用Debye- Huckel理论处理缺陷间的相互作用，但比较复杂，有时结 果也不理想。 ·另外一种方法是将有比较强相互作用的集中缺陷视为缺陷 缔合体进行处理，比如在CovO中，在比较高缺陷浓度下 ，可将存在比较强相互作的和空穴当作'缺陷缔合体 处理
需要注意的问题 • 利用化学平衡处理缺陷反应时 利用化学平衡处理缺陷反应时，我们假设 种理想状态 一 ， 缺陷之间没有相互作用，随机分布在格位上。这种状态只 存在比较低的浓度下，随着缺陷浓度增加，缺陷之间的相 互作用增强，偏离理想状态。 • 在有比较强相互作用的缺陷体系中，可以利用Debye ‐ Hückel 理论处理缺陷间的相互作用，但比较复杂，有时结 果也不理想。 • 另外 种方法是将有比较强相互作用的集中缺陷视为缺陷 另外 一种方法是将有比较强相互作用的集中缺陷视为缺陷 缔合体进行处理，比如在Co 1‐y O中，在比较高缺陷浓度下 ，可将存在比较强相互作的 V '' 和空穴当作 缺陷缔合体 '' ，可将存在比较强相互作的 和空穴当作 VCo 缺陷缔合体 处理。 VCo Co
第二节：整比（二元）金属氧化物的本征缺 陷平衡
第二节：整比（二元）金属氧化物的本征缺 陷平衡
Schottky缺陷浓度与温度的关系 ·MO晶体的Schottky缺陷方程： 0=哈+v% ·那么缺陷平衡常数可表达为： K,=a6=XX- [vo][vM] M [O][M 活度 对于点缺陷，反应 活度表示为缺陷所 格位比例表达为缺陷浓度与格 占格位的比例（低 位浓度的比值 浓度情况下)
Schottky缺陷浓度与温度的关系 • MO晶体的Schottky缺陷方程： // 0 O M v v • 那么缺陷平衡常数可表达为： O M [M] [ ] [O] [ ] // O M S v v v v v v K a a X X // O M // O M [ ] [ ] 活度 对于点缺陷，反应 活度表示为缺陷所 格位比例表达为缺陷浓度与格 占格位的比例（低 浓度情况下）。 位浓度的比值
Schottky缺陷浓度与温度的关系 ·上述式子中的方括号表示了用摩尔分数表达的浓度，即1 摩尔MO中缺陷或者格位的数目（用摩尔数表示）。对于 M和0，[M]=[O]=1。 ·所以平衡常数可表达为： Ks =[vo ]vM] ·目前氧空位和金属空位的浓度都未知，需要与其他方程联 立，才能知道两种缺陷的浓度
Schottky缺陷浓度与温度的关系 • 上述式子中的方括号表示了用摩尔分数表达的浓度，即1 摩尔MO中缺陷或者格位的数目（用摩尔数表示）。对于 M和O，[M]=[O]=1。 • 所以平衡常数可表达为： [ ][ ] // K 目前氧空位和金属空位的浓度都未知 需要与其他方程联 [ ][ ] // S O M K v v • 目前氧空位和金属空位的浓度都未知，需要与其他方程联 立，才能知道两种缺陷的浓度
Schottky缺陷浓度与温度的关系 ·另外，两种缺陷电荷相互补偿保持电中性，所以 [o]=[vM] ·所以根据上面两个方程式，我们可以得到各种缺陷的浓度 [vo ][vM]=Ks [vo]=[vM] [vMP=Ks [W]=K2 [o]=[M]=KW2
Schottky缺陷浓度与温度的关系 • 另外，两种缺陷电荷相互补偿保持电中性，所以 [ ] [ ] // v v • 所以根据上面两个方程式，我们可以得到各种缺陷的浓度 [ ] [ ] O M v v ： // [ ][ ] O M KS v v [ ] [ ] // O M v v // 1 2 // 2 [ ] [ ] / M S v K v K // 1 2 [ ] [ ] [ ] / O M S M S v v K v K