Основы физики и технологии оксидных полупроводников. Брусенцов Ю.А - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

позициях, а также Mn
2+
в тетра-порах и Mn
4+
в окта-порах. Это говорит о том, что CoMn
2
O
4
не полностью прямая шпинель с
коэффициентом обратности
λ ≈ 0,15 (80 % окта-пор заняты Mn
3+
).
На рис. 13 показана зависимость проводимости (
σ
20
) от состава для CoO – Mn
3
O
4
– O
2
-системы. Видно, что
минимальное сопротивление в рассматриваемой системе наблюдается при содержании кобальта 50 … 70 % ат., т.е. в области
твердых растворов на основе кубической обратной шпинели MnCo
2
O
4
.
Рис. 13 Зависимость проводимости (σ
20
) от содержания
марганца в системе Co
3
O
4
– Мn
3
O
4
В этом же районе концентраций расположены шпинели с минимальной чувствительностью к отклонению от основного
состава. Энергия активации при 340 … 910 К в интервале концентраций от 20 до
60 % ат. марганца составляет
∆Е = 0,35 … 0,4 эВ при Mn : Со = 1: 2,
А = 1050 Ом
-1
⋅ см
-1
, а при Mn : Со = 2 : 1, А = 40 Ом
-1
⋅ см
-1
. При более высоких температурах (910 … 1070 К) и отношении Mn
: Co = 2 : 1,
∆Е = 1,19 эВ, а А = 28 000 Ом
-1
⋅ см
-1
.
5 ТРОЙНЫЕ СИСТЕМЫ ОКИСЛОВ
О тройных диаграммах состояния оксидных компонентов в литературе имеются весьма скудные сведения. Наиболее
важные исследования проведены школой Шефтеля И. Т. [3]. Подробное их обсуждение не входит в задачу изучаемого
курса. Поэтому мы здесь рассмотрим только принцип построения этих диаграмм и некоторые основные вопросы
формирования структуры и свойств. На рис. 14 показана развернутая четверная диаграмма состояния CuO – MnO – CoO –
NiO.
На диаграмме равновесия пунктирными линиями показано расположение кубических шпинелей (стехиометрических), а
заштрихованной областью указаны концентрации составов однофазных твердых растворов на базе кубических шпинелей. К
однофазным областям примыкают двухфазные (их границы на рис. 14 не указаны), где преобладающими фазами являются
также шпинели. В составах, непосредственно примыкающих к вершинам, превалируют структуры соответствующего окисла
металла, а точнее твердого раствора на его основе.
Важно отметить, что в безмарганцевых композициях (например, СоО – NiO – CuO) образующиеся шпинели легко
диссоциируют на воздухе. В связи с этим такие системы в эксплуатации показывают пониженную стабильность
электрических параметров.
Рис. 14 Диаграмма состояния в системе тройных марганцевых окислов
5.1 Электропроводность тройных систем окислов
Мn
3
O
4
→ % Мn
Co
3
O
4
σ
20
, Ом
-1
⋅ см
-1

Страницы