
△ED=0.044eV
T=300k 强电离区 n0=Nd;
T=500k 过渡区 ni^2=n0*p0n0=Nd+p0联立求解;
T=800k 高温本征区 n0=p0=ni>>Nd
热缺陷是由于晶体中的原子(或离子)的热运动而造成的缺陷,从几何图形上看是一种点缺陷,热缺陷的数量与温度有关,温度愈高,造成缺陷的机会愈多。晶体中热缺陷有2种形态,一是肖脱基(Schotty)缺陷,2是弗仑克尔(Frenkel)缺陷。1)肖脱基缺陷
由于热运动,晶体中阳离子及阴离子脱离平衡位置,跑到晶体表面或晶界位置上,构成一层新的界面,而产生阳离子空位及阴离子空位,不过,这些阳离子空位与阴离子空位是符合晶体化学计量比的。如:MgO晶体中,形成Mg2+和O2-空位数相等。而在TiO2中,每形成一个Ti4+离子空位,就形成两个O2-离子空位。肖脱基缺陷实际产生过程是:由于靠近表面层的离子热运动到新的晶面后产生空位,然后,内部邻近的离子再进入这个空位,这样逐步进行而造成缺陷。
2)弗仑克尔缺陷
弗仑克尔缺陷形成过程为:一种离子脱离平衡位置挤入晶体的间隙位置中去,形成所谓间隙(或称填隙)离子,而原来位置形成了阳离子或阴离子空位。这种缺陷的特点是间隙离子和空位是成对出现的。弗仑克尔缺陷除与温度有关外,与晶体本身结构也有很大关系,若晶体中间隙位置较大,则易形成弗仑克尔缺陷。如AgBr比NaCl易形成这种缺陷。
霍尔效应研究不尽的霍尔效应
美国物理学家霍尔(Hall,Edwin Herbert,1855-1938)于1879年在实验中发现,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应。这个电势差也被叫做霍尔电势差。
霍尔效应此后在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到了广泛的应用,比如测量磁场的高斯计。
在霍尔效应发现约100年后,德国物理学家克利青(Klaus von Klitzing, 1943-)等在研究极低温度和强磁场中的半导体时发现了量子霍耳效应,这是当代凝聚态物理学令人惊异的进展之一,克利青为此获得了1985年的诺贝尔物理学奖。
之后,美籍华裔物理学家崔琦(Daniel Chee Tsui,1939- )和美国物理学家劳克林(Robert B.Laughlin,1950-)、施特默(Horst L.St rmer,1949-)在更强磁场下研究量子霍尔效应时发现了分数量子霍尔效应,这个发现使人们对量子现象的认识更进一步,他们为此获得了1998年的诺贝尔物理学奖。
最近,复旦校友、斯坦福教授张首晟与母校合作开展了“量子自旋霍尔效应”的研究。“量子自旋霍尔效应”最先由张首晟教授预言,之后被实验证实。这一成果是美国《科学》杂志评出的2007年十大科学进展之一。如果这一效应在室温下工作,它可能导致新的低功率的“自旋电子学”计算设备的产生。
目前工业上应用的高精度的电压和电流型传感器有很多就是根据霍尔效应制成的,误差精度能达到0.1%以下
我懂得只有这么多,那是高中的
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