纳米氧化锡的热学性能和光学性能

纳米氧化锡的热学性能和光学性能,第1张

热学性能上,纳米SnO2可归于一种ATO原料,其隔热机理:

SnO2晶体具有正四面体的金红石结构,阴阳离子配位数为6∶3,每个锡离子都与6个氧离子相邻,每个氧离子都与3个锡离子相邻。在SnO2中掺入锑离子后,占据了晶格中Sn4+的位置,形成一个一价正电荷中心SbSn和一个多余的价电子,使净电子增加,形成n-type半导体,晶粒电导率增大,从而使SnO2及其掺杂得到的粉末制成膜以后在保持高可见光透过率的同时,显示出类似于金属的电导性能和高红外光反射率等优良特性。且由于ATO是一种n-type半导体,根据经典Drude理论,导电性最佳的纳米ATO粒子具备最优的红外线屏蔽性能。

何秋星等提出ATO粒子的隔热作用是基于其对红外光的吸收。黄宝元等通过较长时间的隔热效果测试和光谱性能表征,认为ATO颗粒在红外区域是以吸收为主,反射为辅。Qu等认为纳米ATO透明隔热涂层的隔热机理是当太阳辐射到达涂层表面时,大部分近红外光和极少部分可见光被吸收,因而涂层表面温度升高;同时,绝大部分可见光和极少的近红外光会透过涂层进入室内,如此在使得室内温度降低的同时仍能保持在可见光区良好的透光率。此外,由于其在远红外区域的低发射率,在以采暖为主的节气或冬季使用时,该涂层可以有效地阻止房间内的热量向外散失。

化妆品方面的应用:SnO2作为掺杂材料,利用纳米SnO2粉体的红外反射性能,结合纳米TiO2粉体吸收的紫外光的特点,掺杂有TiO2的纳米SnO2粉体,具有抗红外和抗紫外的特点,制出的化妆品更能起到保护皮肤的作用。

电学性能简述:

纳米SnO2是典型的n型半导体,其Eg=3.5eV(300K),具有比表面大、活性高、熔点低、导热性好等特点,在气敏材料、电学方面、催化剂、陶瓷及化妆品方面应用比较多。

SnO2是目前广泛应用的一种半导体气敏材料,普通SnO2粉为基体材料制成的烧结型电阻式气敏元件,对多种还原性气体具有很高的灵敏度,但器件的稳定性和一致性等方面还不令人满意。SnO2纳米粉体在陶瓷工业中可用作釉料和搪瓷乳浊剂。在电学方面,抗为静电剂显示出比其它抗静电材料较大的优越性,并且在光电显示器、透明电极、太阳能电池、液晶显示、催化等方面有很大优点。

此外,纳米二氧化锡复合材料也是目前开发的一个热点,在制备SnO2材料的过程中,通过添加少量的掺杂剂,来改善其选择性和降低电阻率。

一、区别:

形成原因不同:

在半导体中掺入施主杂质,就得到N型半导体;施主杂质:周期表第V族中的某种元素,例如砷或锑。

在半导体中掺入受主杂质,就得到P型半导体;受主杂质:周期表中第Ⅲ族中的一种元素,例如硼或铟。

2.导电特性不同:

P型半导体的导电特性:它是靠空穴导电,掺入的杂质越多,多子(空穴)的浓度就越高,导电性能也就越强。

N型半导体的导电特性:掺入的杂质越多,多子(自由电子)的浓度就越高,导电性能也就越强。

二、定义

(一)、N型半导体,也称为电子型半导体。N型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。 “N”表示负电的意思,取自英文Negative的第一个字母。在这类半导体中,参与导电的 主要是带负电的电子,这些电子来自半导体中的施主。

(二)、P型半导体,也称为空穴型半导体。P型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体。由于P型半导体中正电荷量与负电荷量相等,故P型半导体呈电中性。

拓展资料:

半导体特殊性:

半导体五大特性∶掺杂性,热敏性,光敏性,负电阻率温度特性,整流特性。

★在形成晶体结构的半导体中,人为地掺入特定的杂质元素,导电性能具有可控性。

★在光照和热辐射条件下,其导电性有明显的变化。

半导体分类:

按照其制造技术可以分为:集成电路器件,分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类,一般来说这些还会被分成小类。此外还有以应用领域、设计方法等进行分类,虽然不常用,但还是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其规模进行分类的方法。此外,还有按照其所处理的信号,可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。

参考资料:百度百科--半导体、百度百科--N型半导体、百度百科--P型半导体

在半导体材料硅或锗晶体中掺入三价元素杂质可构成缺壳粒的P型半导体,掺入五价元素杂质可构成多余壳粒的N形半导体。 ( 两种半导体接触在一起的点或面构成PN结,在接触点或面上N型半导体多余壳粒趋向P型半导体,并形成阻挡层或接触电位差。当P型接正极,N型接负极,N型半导体多余壳粒和PN结上壳粒易往正移动,且阻挡层变薄接触电位差变小,即电阻变小,可形成较大电流;反之当P型接负极,N型接正极,因为P半导体缺壳粒,热运动也难分离出壳粒往正极运动,且阻挡层变厚接触电位差变大,电阻变大,形成较小电流,即具有单向通过电流属性。 )

多子与少子是相对概念。

如:在N型半导体中自由电子是多数载流子,简称为“多子”;空穴为小数载流子,称为“少子”。而在P型中则相反。

----考试的话,答概念就可以了,具体的作用过程你就不用记了。


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