Дослідження електронної провідності монокристалів дийодиду свинцюв поляризаційній комірці
Дослідження електронної провідності монокристалів дийодиду свинцюв поляризаційній комірці
Тип документу: Реферат
Сторінок: 5
Предмет: Физика, Астрономия
Автор: CoolOne
Розмір: 813.4
Скачувань: 1706
Результати експериментів та їх обговорення
Результати дослідження струмопотенціальних залежностей для монокристалів PbJ2 подано на рис. 1.
Рис 1. Струмопотенціальні залежності для поляризаційної комірки (–)Pb(PbJ2(C(+)
в інтервалі температур 363-526 К являли собою прямі лінії, що вказувало на дірковий характер ЕДСП в PbJ2, який перебуває у рівновазі зі свинцем. Проте нахил цих ліній був значно меншим за одиницю (табл. 1), тобто не виконувалося рівняння (13), запропоноване Вагнером (5(.
використовувалося рівняння, запропоноване Такахасі:
, (14)
де k – поправочний коефіцієнт.
Можна припустити, що k – це константа, яка характеризує частку прикладеної напруги, яка використовується для створення в зразку градієнта хімічного потенціалу іонних струмонесучих дефектів.
в PbJ2 нами проводилося з використанням рівняння (14). Результати обрахунків графіків рисунка 1 подано в табл. 1.
Таблиця 1
Результати аналізу струмопотенціальних залежностей (рис.1) для деяких температур
(ом -1(м –1) U перегину (В)
364 0,05 1,51(10 - 9 0,82
388 0,09 2,76(10 - 9 0,70
431 0,11 9,1 (10 - 9 0,58
460 0,10 1,86(10 - 8 0,75
480 0,08 6,26(10 - 8 0,84
526 0,10 9,93(10 - 8 0,76
З таблиці видно, що в досліджуваному інтервалі температур значення константи k лежить в межах 0,05 – 0,11. У таблиці подано також значення критичних напруг, при яких графіки (рис.1) зменшують свій нахил (U перегину). Критичні напруги в PbJ2 у вказаному діапазоні температур перебувають у межах 0,58-0,84 В, що близько до потенціалу розкладу PbJ2, який можна обчислити за формулою:
, (15)
для монокристалічного і полікристалічного матеріалів будуть відрізнятися.
із струмопотенціальних залежностей за рівнянням (14) був побудований графік температурної залежності діркової провідності в PbJ2, представлений на рис. 2.
Цей графік, побудований за методом найменших квадратів, являє собою пряму лінію, нахил якої відповідає енергії активації діркової провідності, яка дорівнює 0,47(0,05 еВ.
монокристалів PbJ2.
З метою уникнення контактних явищ вимірювання загальної електропровідності йонних кристалів більшістю авторів здійснюється за допомогою моста змінного струму при частоті 1000 гц. У цій праці загальна електропровідність нами вимірювалася на постійному струмі.
Для підбору оптимальних умов і мінімізації впливу контактних явищ на процес струмоперенесення було проведено дослідження вольтамперних характеристик (ВАХ) PbJ2 з різними електродами.
Рис 2. Температурні залежності діркової та загальної електропровідності
(на постійному струмі) монокристалу PbJ2:
Результати дослідження струмопотенціальних залежностей для монокристалів PbJ2 подано на рис. 1.
Рис 1. Струмопотенціальні залежності для поляризаційної комірки (–)Pb(PbJ2(C(+)
в інтервалі температур 363-526 К являли собою прямі лінії, що вказувало на дірковий характер ЕДСП в PbJ2, який перебуває у рівновазі зі свинцем. Проте нахил цих ліній був значно меншим за одиницю (табл. 1), тобто не виконувалося рівняння (13), запропоноване Вагнером (5(.
використовувалося рівняння, запропоноване Такахасі:
, (14)
де k – поправочний коефіцієнт.
Можна припустити, що k – це константа, яка характеризує частку прикладеної напруги, яка використовується для створення в зразку градієнта хімічного потенціалу іонних струмонесучих дефектів.
в PbJ2 нами проводилося з використанням рівняння (14). Результати обрахунків графіків рисунка 1 подано в табл. 1.
Таблиця 1
Результати аналізу струмопотенціальних залежностей (рис.1) для деяких температур
(ом -1(м –1) U перегину (В)
364 0,05 1,51(10 - 9 0,82
388 0,09 2,76(10 - 9 0,70
431 0,11 9,1 (10 - 9 0,58
460 0,10 1,86(10 - 8 0,75
480 0,08 6,26(10 - 8 0,84
526 0,10 9,93(10 - 8 0,76
З таблиці видно, що в досліджуваному інтервалі температур значення константи k лежить в межах 0,05 – 0,11. У таблиці подано також значення критичних напруг, при яких графіки (рис.1) зменшують свій нахил (U перегину). Критичні напруги в PbJ2 у вказаному діапазоні температур перебувають у межах 0,58-0,84 В, що близько до потенціалу розкладу PbJ2, який можна обчислити за формулою:
, (15)
для монокристалічного і полікристалічного матеріалів будуть відрізнятися.
із струмопотенціальних залежностей за рівнянням (14) був побудований графік температурної залежності діркової провідності в PbJ2, представлений на рис. 2.
Цей графік, побудований за методом найменших квадратів, являє собою пряму лінію, нахил якої відповідає енергії активації діркової провідності, яка дорівнює 0,47(0,05 еВ.
монокристалів PbJ2.
З метою уникнення контактних явищ вимірювання загальної електропровідності йонних кристалів більшістю авторів здійснюється за допомогою моста змінного струму при частоті 1000 гц. У цій праці загальна електропровідність нами вимірювалася на постійному струмі.
Для підбору оптимальних умов і мінімізації впливу контактних явищ на процес струмоперенесення було проведено дослідження вольтамперних характеристик (ВАХ) PbJ2 з різними електродами.
Рис 2. Температурні залежності діркової та загальної електропровідності
(на постійному струмі) монокристалу PbJ2: