| 第2節(jié) 點(diǎn)缺陷(6)
對(duì)于分子式形如MX離子晶體，須考慮正負(fù)離子空位成對(duì)出現(xiàn)，二者濃度相等。設(shè)正離子空位數(shù)為nM，負(fù)離子空位數(shù)為nX，正離子熱力學(xué)幾率為WM，負(fù)離子熱力學(xué)幾率為WX，總熱力學(xué)幾率為兩種離子各自的熱力學(xué)幾率相乘而得到，即：W=WM×WX。
仿上經(jīng)類似推導(dǎo)，可得：
 （5-34）
類似地，對(duì)于MX2型晶體，
 （5-35）
 （5-36）
由上面公式可計(jì)算任意溫度下晶體中熱缺陷濃度。對(duì)于離子晶體的弗倫克爾缺陷的濃度與溫度的關(guān)系，都可以用（5-34）式表達(dá)。對(duì)于肖特基缺陷，其濃度與溫度的關(guān)系可根據(jù)不同的分子式情況分別用式（5-34）、式（5-35）和式（5-36）表達(dá)。
對(duì)于弗倫克爾缺陷，正離子缺陷和負(fù)離子缺陷生成難易程度不同，分別有各自的生成能，必須分別計(jì)算，各自的濃度可能差別很大。對(duì)于肖特基缺陷，正負(fù)離子空位必然同時(shí)成對(duì)出現(xiàn)，情況比較簡單，生成能只有一個(gè)，算出一種離子的空位濃度后，另一種離子的空位濃度計(jì)算比較簡單。
缺陷濃度公式表明，熱缺陷濃度隨溫度升高而呈指數(shù)增加，隨缺陷形成能升高而呈指數(shù)下降。不同物質(zhì)的缺陷形成能DGf，可查相關(guān)數(shù)據(jù)手冊(cè)，表5-3僅列出了一部分晶體的缺陷生成能。從表5-4可以看出，如果缺陷生成能為2eV，當(dāng)溫度從298K升高到1000K時(shí)，缺陷濃度提高了將近12個(gè)數(shù)量級(jí)；如果保持溫度為1000K，當(dāng)缺陷生成能從6eV下降到2eV，缺陷濃度將增加10個(gè)數(shù)量級(jí)。從表還可以看出，即使缺陷生成能低至1eV，而溫度高達(dá)2000K時(shí)，晶體中的缺陷濃度也不過在10-2數(shù)量級(jí)。
不同類型的缺陷、不同晶體中的缺陷，濃度往往可相差很大，主要是ΔGf不同所致，與結(jié)構(gòu)類型、質(zhì)點(diǎn)大小、離子極化率等性質(zhì)有關(guān)。
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