锶掺杂氧化铟的宏观与微观性质
材料科学
2014-07-29 v1
摘要
研究了多晶锶掺杂氧化铟 In2O3:(SrO)x 在不同掺杂水平、不同温度 (T=20-300 C) 及不同环境大气成分（包括湿度和低压）下的固相合成及电导率变化的物理机制。随着掺杂水平从零增加到 x=10%，这些化合物的气体传感能力以及样品电阻分别增加了 4 个和 8 个数量级。掺杂引起的电导变化由两种机制解释：Sr 作为点缺陷的受主类电活性以及 SrIn2O4 附加相的出现。高掺杂水平 (x=10%) 样品的一个不寻常特性是，在不太高的温度 (100-200 C) 下，有可能与环境大气进行极其巨大且快速的氧交换。这一特性归因于晶粒表面的疏松结构。疏松结构使得样品能够以晶粒近表面层的高电导为代价，实现从高阻态到低阻态的相对快速转变。对缺氧样品表面电扩散过程的微观研究允许估算室温下疏松表面层中氧空位的扩散系数为 3x10^(-13) cm^2/s，这比已知的非晶氧化铟薄膜的值小一个数量级。
引用
@article{arxiv.1407.6471,
title = {Macro- and microscopic properties of strontium doped indium oxide},
author = {Y. M. Nikolaenko and Y. E. Kuzovlev and Y. V. Medvedev and N. I. Mezin and C. Fasel and A. Gurlo and L. Schlicker and T. J. M. Bayer and Y. A. Genenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.6471},
year = {2014}
}
备注
19 pages, 7 figures, 39 references