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Chapitre 12 : Conductivité électrique des oxydes
6
◦ ) À partir des données précédentes, calculer la position du niveau de Fermi
pour x = 1,2.10
−4 et 6,8.10
−4 à 1 100
◦ C. Que peut-on dire du niveau
donneur correspondant aux défauts ?
1
◦ ) On trace la courbe log σ en fonction de log P(O 2 ).
On constate que la pente de la droite obtenue est proche de – 1/6, caractéristique des lacunes d’oxygène doublement ionisées (Chimie des solides, p. 209).
2
◦ ) Lors du départ d’oxygène, les défauts apparaissent suivant le processus :
O
×
O → V
••
O + 2e
− + 1/2O 2 (gaz)
Il se forme deux fois plus d’électrons que de lacunes, si bien que la condition
d’électroneutralité est :
[e
− ] = n = 2[V
••
O ] = 2x
Les défauts électroniques sont beaucoup plus mobiles que les ions oxygène,
d’autant plus que les lacunes sont en faible concentration, ce qui ne favorise
pas le saut de ces ions de site lacunaire en site lacunaire. La conductivité
électronique, supposée prépondérante, est :
σ(Ω
−1
.cm
−1 ) =
nombre d’électrons par cm
3
× mobilité u i (cm
2 .V
−1 .s
−1 ) × charge q i (C).