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文档介绍：电子陶瓷材料
第二章 陶瓷的晶体缺陷
陶瓷的构成因素(组成)
超微结构
(原子离子级别)
原子的种类，原子的金属性和非金属性，化学结合的方式，结晶结构
(晶粒、晶界级别)
多晶体
晶粒直径
气孔量(晶界、晶粒内)
晶界(分凝、析出相)
缺陷(裂纹、位错)
表面状态(伤痕等)
晶格的各向异性和取向
机械性质
电学性质
热学性质
化学性质
硬度、强度、比重、弹性率、断裂韧性
电阻、热释电性、介电常数、压电性、电光效应、离子导电性、绝缘破坏强度
熔点、比热、热导率、热膨胀系数
耐酸、碱、电化学腐蚀，与金属的亲合性
陶
瓷
的
性
质
LTCC基板优点
缺陷的分类：
瞬时
缺陷
电子
缺陷
点缺陷
线缺陷
面缺陷
体缺陷
声子
电子
空穴
晶格空位
格点间填隙原子
置换原子
位错
晶体表面
晶界
相界
层错
空洞
缺陷簇
夹杂物
点缺陷的标记法：Kroger-Vink Notation:
缺陷种类
M X V
晶格空位
非金属元素符号
金属元素符号
缺陷有效电荷
· 正电荷
，负电荷
×电中性
缺陷位置
M X I
格点间填隙位置
非金属元素符号
金属元素符号
缺陷种类与有效电荷
缺陷种类
有效电荷
高价离子置换
+
低价离子置换
-
金属离子空位
-
非金属离子空位
+
金属离子填隙
+
非金属离子填隙
-
：
1)结晶学观点出发，研究缺陷存在的形态
2)热力学立场出发，研究缺陷生成的理论依据
LDK玻璃技术指标
准化学平衡法
原理——将缺陷生成看作是一种化学反应
缺陷反应方程式的规则：
(1)质量关系——原子数平衡，方程两边各种原子(或离子)的个数必须相等
(2)位置关系——格点数成正确比例，每增加a个M格点，须增加b个X格点
(3)电荷关系——电荷平衡，方程两边的总有效电荷必须相同(晶体的电中性)
缺陷反应方程式应用示例:
①具有Frankel缺陷的化学计量化合物M+2X-2：
②具有反Frankel缺陷的化学计量化合物M+2X-2：
③具有Schottky缺陷的化学计量化合物M+2X-2：
(无缺陷)
缺陷反应方程式应用示例
④具有反Schottky缺陷的化学计量化合物M+2X-2：
⑤正离子缺位的非化学计量化合物M1-yX(Ni1-yO, Cu2-yO, Mn1-yO等)




如果缺陷反应充分，则有
正离子缺位 一价电离
正离子缺位 二价电离
为多子，p型半导体