电介质物理教学（浙江大学）电介质物理-第3章.pdfVIP

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2018-05-13 发布于浙江
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电介质物理教学（浙江大学）电介质物理-第3章.pdf

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电介质物理 - 第3 章电介质中的电荷转移 X.M. Chen ( 陈湘明) Department of Materials Science Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027 Tel: E-mail: xmchen59@ Web: /xmchen 3.1 电传导和电荷转移电介质中的载流子及其迁移  电介质中总存在少量载流子(如本征激发或杂质激发的传导电子或空穴、离子、荷电胶粒、离子团、空间电荷等) ，从而产生电导效应。  设第i种载流子的电荷绝对值、浓度、迁移率分别为e ,n ,m ,则每种载流 i i i 子贡献的电导率为 s =e n m . (3.1) i i i i  总电导率 s s e n m . i i i i (3.2) i i  通常，载流子浓度和迁移率随温度T 、电场强度E而变化，故 s e n (T ,E )m (T ,E ). (3.3) i i i i 5 -1  一般来说，在低电场(E10 V ·cm )时，n 和m 只受温度影响(遵循欧姆 i i 定律) ，而在高电场时，n 和m 受电场影响变得显著(偏离欧姆定律) 。 i i 3.4 弱电场中的电流  直流离子电导  直流电子电导  交流电导导电离子 -Schottky Frenkel缺陷  晶体在绝对零度之上存在本征点缺陷:Schottky缺陷(空位式点缺陷)Frenkel缺陷(填隙式点缺陷: 空位-填隙离子).  设晶体中含有N个相同离子,晶体体积与温度关系可忽略.产生一个空位所需能量E 定义为将晶体内部格点上的一个离子移至晶体表面所做的功,设E 与温度 s s 无关.体系自由能F=U-TS与空位浓度n 有关.在热平衡态下F应为极小,即 s (F / n ) 0 (3.31) s T  形成n 个空位