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Chapitre 8 : Substitutions dans les solides. Dopage
II y a introduction simultanee d'oxygene et de lithium dans le reseau.
L'apparition d'ions O
2
~ necessite la capture de 2 electrons par atome
d'oxygene. Ces deux electrons sont preleves a deux ions Ni
2+ qui deviennent ainsi Ni
3+
. On a done la reaction au sens chimique :
Ce deficit d'electrons sur les cations correspond a des « trous » dans la
bande d du nickel. On dit que les trous sont localises sur les atomes de
nickel et 1'on peut ecrire, en terme de defauts ponctuels :
Si bien que le bilan global est :
On obtient ainsi un conducteur electronique par trous. On dit qu'il
y a dopage, comme dans le cas du silicium substitue par le bore. On a
reporte, sur la figure 8.7, la resistivite de NiO dope par Li 2 O : cette
resistivite decroit au fur et a mesure que Ton injecte des trous par
adjonction de Li. On dit que le NiO, isolant, a ete dope en trous par
compensation de charges. La substitution par le lithium, en milieu
oxydant, conduit au maintien de la teneur initiale en oxygene. Pour
cela, il faut compenser la charge inferieure du lithium par une augmentation equivalente de la charge des atomes de nickel, en proportion equivalente. Ce comportement est done le point fondamental du
dopage, que Ton peut resumer ainsi :
dans un oxyde, la substitution d'un cation M par un element
etranger Me'
a conserter F4lectroneutralit6 du systeme par la formation d'un
Mj_ x Me' x Oj_x^ ;
en milieu oxydant, la meme substitution pent abomtir a la
GoWs^rvatiOn de tous les sites anioniques occupes mais, par
compensation de charge, il y a augmentation dt la valence d'une
certaine quantity d'atomes dt transition et formation du compose Mj^xtelle^O. C5e processes constitue tin dopage
Chapitre 8 : Substitutions dans les solides. Dopage
II y a introduction simultanee d'oxygene et de lithium dans le reseau.
L'apparition d'ions O
2
~ necessite la capture de 2 electrons par atome
d'oxygene. Ces deux electrons sont preleves a deux ions Ni
2+ qui deviennent ainsi Ni
3+
. On a done la reaction au sens chimique :
Ce deficit d'electrons sur les cations correspond a des « trous » dans la
bande d du nickel. On dit que les trous sont localises sur les atomes de
nickel et 1'on peut ecrire, en terme de defauts ponctuels :
Si bien que le bilan global est :
On obtient ainsi un conducteur electronique par trous. On dit qu'il
y a dopage, comme dans le cas du silicium substitue par le bore. On a
reporte, sur la figure 8.7, la resistivite de NiO dope par Li 2 O : cette
resistivite decroit au fur et a mesure que Ton injecte des trous par
adjonction de Li. On dit que le NiO, isolant, a ete dope en trous par
compensation de charges. La substitution par le lithium, en milieu
oxydant, conduit au maintien de la teneur initiale en oxygene. Pour
cela, il faut compenser la charge inferieure du lithium par une augmentation equivalente de la charge des atomes de nickel, en proportion equivalente. Ce comportement est done le point fondamental du
dopage, que Ton peut resumer ainsi :
dans un oxyde, la substitution d'un cation M par un element
etranger Me'
a conserter F4lectroneutralit6 du systeme par la formation d'un
Mj_ x Me' x Oj_x^ ;
en milieu oxydant, la meme substitution pent abomtir a la
GoWs^rvatiOn de tous les sites anioniques occupes mais, par
compensation de charge, il y a augmentation dt la valence d'une
certaine quantity d'atomes dt transition et formation du compose Mj^xtelle^O. C5e processes constitue tin dopage