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Chapitre 9 : Energies de formation et d'ionisation des defauts
Ces niveaux, places au-dessus de la bande de valence, vont recevoir
des electrons venant de celle-ci. Des trous apparaissent correlativement
dans la bande de valence. Ceux-ci, delocalises dans une bande, vont
assurer la conductivite electronique du materiau. Les electrons, localises
sur les niveaux accepteurs, seront beaucoup moins mobiles.
Exercices
Exercice 9.1
Determiner 1'energie de formation des lacunes atomiques a la stcechiometrie dans le monoxyde de magnesium. Pour calculer 1'energie
reticulaire, on prendra la formule de Born-Lande. On dispose des
donnees suivantes :
MgO possede la structure NaCl dont la constante de Madelung est
egale a 1,745. Les rayons ioniques ont pour valeur : r(Mg
2+ ) = 86 pm
et r(O
2 ~) = 121 pm. La constante dielectrique statique de 1'oxyde est
£(0) = 8 et la permittivite du vide est e 0 = 8,854 10~
12 J-^C^.m1
.
L'increment n de la relation de Born-Lande est pris egal a 8.
Exercice 9.2
Pour determiner 1'enthalpie de formation AH° f des defauts dans TiCVx,
on determine 1'ecart a la stoechiometrie x en fonction de la pression
partielle d'oxygene P O2 a 3 temperatures : 900, 1 000 et 1 100 °C.
Determiner la valeur de AHf a partir des resultats reunis dans le tableau
suivant:
logio Po 2
(atm)
-5,65
-6,41
-8,45
- 9,394
- 9,856
- 10,505
- 13,368
- 10,050
- 12,200
- 14,200
- 12,700
- 14,700
- 15,500
x (x 10
4
)
(900 °C)
1,6
3,5
4,7
x (x 10
4
)
(1 000 °C)
1,5
3,6
7,9
x (x 10
4
)
(1 100 °C)
1,2
1,9
3,3
4,7
5,6
6,8
23,6