Электрическая проводимость энергия активации

Значения электрической проводимости, энергии активации и термо-ЭДС электропроводящих полимеров приведены в табл. 3.2 [c.142]

Чтобы диэлектрик (изолятор) стал проводить электрический ток, необходима энергия, достаточная для возбуждения электронов из заполненной зоны через межзонную щель в свободную зону молекулярных орбиталей. Эта энергия является энергией активации процесса проводимости. Лишь высокие температуры или чрезвычайно сильные электрические поля могут обеспечить энергию, необходимую для возбуждения значительного числа электронов, которые придают кристаллу проводимость. В алмазе межзонная щель (интервал между потолком заполненной, или валентной, зоны и низом свободной зоны, называемой зоной проводимости) составляет 5,2 эВ, т.е. 502 кДж моль . [c.631]

Изучение состава и распределение примесей в алмазе представляет интерес в первую очередь в связи с задачей получения полупроводниковых кристаллов. В природных алмазах электрически активными примесями являются азот (в случае, когда он присутствует не в агрегированной, а в парамагнитной форме, т. е. в замещающем углерод положении), который создает глубокие донорные уровни ( 4эВ), практически играющие роль центров захвата, а также бор, ответственный за дырочную проводимость с энергией активации порядка 0,36 эВ. [c.406]

По полученным экспериментальным данным рассчитать удельную и молярную электрические проводимости по уравнениям (ХП1.4) и (ХП1.5). По рассчитанным значениям вязкости раствора и воды при различных температурах рассчитать по уравнению (ХП1.16) корригированную эквивалентную электрическую проводимость. Построить графики зависимости 1п т] от 7 и по тангенсу угла наклона прямой рассчитать энергию активации вязкости. Вычислить по уравнению (ХП1.21) энергию активации электрической проводимости и проверить расчет графически. Сопоставить полученное значение со значением этой величины, рассчитанной по уравнению (ХП1.17). Результаты измерений занести в таблицы по образцам [c.282]

Энергия активации проводимости находится между энергиями р-полос и полос фосфоресценции. По-видимому, она не изменяется параллельно энергии этих полос, а в высших аценах приближается к уровню р-полос Высокое давление в значительной степени понижает электрическое сопротивление ароматических углеводородов . [c.125]

Зависимость электрической проводимости полимерных полупроводников от температуры обычно описывается формулой типа (89), причем значение энергии активации в этой формуле составляет для полимеров различного строения от О до [c.67]

Теория Эйринга позволяет определить наиболее существенные характеристики. Основой этой теории служит предположение, что в элементарной стадии проводимости ионы переносятся из одного равновесного положения в другое под действием электрического поля. Перенос требует энергии активации, так как между двумя равновесными положениями, удаленными одно от другого на расстояние л (рис. 4.4), существует энергетический барьер. Если концентрация в растворе не везде одинакова, разница в концентрации между [c.324]

Экспериментальные данные представляются в виде графической зависимости 1п у от i/T, тангенс угла наклона которых позволяет определять энергию активации электрической проводимости. При экстраполяции 1/Т- О прямая отсекает отрезок на оси ординат, равный 1п "fo. В температурном интервале 20— 160 °С зависнмостъ lirvil/T) носит обычно линейный характер, хотя нередко встречаются одна или даже две точки, соответствующие некоторым температурам Ti и Т , в которых угловой коэффициент прямых меняется. Наиболее частым является случай с одной особой точкой на температурной зависимости электрической проводимости нефти, реже встречаются нефти с двумя особыми точками. [c.160]

Ориентационная вытяжка в 25 раз полиакрилонитрила перед термической обработкой волокон приводит к росту электрической проводимости примерно на порядок. Это обусловлено тем, что, как показали рентгенографические исследования, образование сопряженных связей в ориентированных волокнах полиакрилонитрила не вызывает существенного изменения ориентированного состояния. Интересно, что увеличение электрической проводимости в этом случае не сопровождается уменьшением ее энергии активации, а также знака и значения тер-мо-э. д. с. Поэтому Давыдов считает, что рост электрической проводимости при ориентации полиакрилонитрила обусловлен возрастанием подвижности носителей вследствие увеличения числа контактов между макромолекулами при неизменной концентрации носителей [45, с. 456]. [c.68]

В отличие от гомогенного для гетерогенного катализа нет единой теории, позволяющей описать все наблюдаемые явления. Особенность гетерогенных каталитических реакций заключается в образовании на твердой поверхности катализатора хемосорбирован-ных (на активных центрах) комплексов, которые не способны существовать индивидуально и не могут быть названы промежуточными соединениями. Хемосорбционные комплексы одного из реагентов в дальнейшем вступают во взаимодействие с компонентами реакционной смеси, образуя продукты реакции и освобождая активные центры поверхности. Характер взаимодействия в значительной мере зависит от электронной структуры твердого катализатора. С этой точки зрения активные металлы с их легкоподвижиыми электронами обычно склонны к образованию относительно прочных поверхностных комплексов и поэтому каталитически малоактивны. Диэлектрики с ничтожно малой концентрацией свободных электронов плохо образуют поверхностные комплексы и потому также не отличаются каталитической активностью. А на поверхности полупроводников и малоактивных металлов, которые характеризуются промежуточными значениями электронной концентрации, хорошо образуются метастабильные ассоциаты, чем и определяется их высокая каталитическая активность. Эти представления позволяют связать каталитические свойства полупроводников с другими их параметрами электрической проводимостью, энергией активации электрической проводимости, особым состоянием поверхности и т. и. Так, например, промотирование сульфатами щелочных [c.236]

Впервые электрические свойства закиси меди были подробно изучены в СССР В. П. Жузе и Б. В. Курчатовым. Установлено, что ширина запрещенной зоны собственно Си О 1,5 эв. Энергия активации примесей порядка 0,3—0,6 эв. Закись меди является обычно дырочным полупроводником из-за примеси атомов кислорода, создающего акцепторные центры в ней. С увеличением парциального давления кислорода над полуоксидом меди увеличивается его проводимость, что типично для оксидов с дырочной проводимостью. Закись меди в обычных условиях находится в термодинамически неравновесном состоянии (закаленное состояние) с некоторым избытком кислорода сверх стехиомётри-ческого. В равновесном же состоянии сверхстехиометрическое содержание кислорода в ней меньше и проводимость тоже меньше. [c.358]

Данные по электрической проводимости и вязкости алюмо-фосфатных растворов также говорят о специфичности подобных растворов, содержащих надмолекулярные образования типа ассоциатов и анионы различной степени полимерности. Измерение вязкости связок показало, что это ньютоновские жидкости, и их нельзя отнести к аномальным или структурированным жидкостям. Таким образом, растворы алюмофосфатов — это истинные растворы, и значение активации вязкого течения для них, видимо, в значительной степени определяется энергией водородных связей межмолекулярного взаимодействия [39]. [c.28]

При переходе электрона к атому бора последний заряжается отрицательно, а вблизи атома кремния, откуда ушел электрон, локализуется дырка. Примеси, ведущие себя в кремнии подобно бору, называются акцепторами. Уровень энергии акцепторного атома располагается внутри зоны запрещенных энергий вблизи потолка валентной зоны и отделен от последней энергетическим зазором Д а (энергией активации акцептора) (рис. 133, б). Возбуждение электрической проводимости связано с захватом валентного электрона кремния акцепторной примесью и появлением дырки в валентной зоне. При этом электроны в зоне проводимости отсутствуют. При приложении внешнего электрического поля дырки в валентной зоне перемещаются за счет скачкообразного перехода электронов, как это происходит в собственном полупроводнике. Полупроводник, легированный акцепторной примесью, обладает только дырочной проводимостью и называется полупроводником р-типа (от positive — положительный). Электрическая проводимость описывается уравнением [c.315]

Кристаллизация полиацетилена приводит к увеличению электрической проводимости на 4 порядка и уменьшению энергии активации. На примере полимеров, в которых бензольные кольца разделены метиленовыми группами, было показано, что введение одной метиленовой группы облегчает кристаллизацию и резко повышает электрическую проводимость. Следует отметить, что уплотнение структуры при кристаллизации приводи г к падению ионной и росту электронной проводимости [4, с. 46]. [c.68]

Для масел выполняется правило Писаржевского — Вальдена [110] ау=сопз1. Нередко значения энергий активации вязкого трения и электрической проводимости оказываются близки, что подтверждает правило Писаржевского — Вальдена. [c.62]

Например, у терморадиационно модифицированного полиэтилена проводимость возрастает на несколько порядков (рис. 12) с увеличением частоты электрического поля от О до 30 МГц, а энергия активации проводимости уменьшается от 0,5 до 0,05 эВ [23. Авторы этой работы справедливо полагают, что носители заряда движутся с большой скоростью внутри области сопряжения связей, преодолевая при дальнейшем движении значительный потенциальный барьер на границе соседних областей сопряжения. Эта физическая модель переноса электронов была подтверждена сопоставлением значений эффективной (дрейфовой) Иэфф и истинной Ии подвижности носителей. Значения Иэфф, определенные по эффекту Холла или инжекционным токам [4, с. 42], составляют (10 — 10" ) м2/(В-с), а значения Хн, рассчитанные по данным термо-э. д. с. [22, с. 103], как правило, находятся в интервале (10- — 10- ) м2/(В-с). Хэфф характеризует перемещения электрических зарядов на макроскопические расстояния (дрейфовая подвижность), а х — локальные перемещения. Проводимость определяется прежде всего значением Кэфф [22, с. 88 23]. Вместе с тем, само наличие слабо [c.41]

При исследовании влияния давления на электрическую проводимость полиацетилена, продуктов термообработки полиакрп-лонитрила, полиаценхинонов, низкомолекулярных органических полупроводников, полихелатов установлено, что проводимость возрастает при повышении давления. Например, у полиаценхинонов электрическая проводимость возрастает в сотни раз при повышении давления до 6 ГПа. Этот рост проводимости полимерных полупроводников связывается с облегчением перескоков носителей между областями сопряжения на это указывает, например, уменьшение энергии активации электрической проводимости с ростом давления [4, с. 45]. [c.68]

В соответствии с кинетической статистической теорией миграции ионов (разд. 4.2.2) растворенные ионы находятся в равновесных положениях в конфигурациях, образованных ионами с соседними молекулами растворителя, и перескакивают в новые положения равновесия после приобретения необходимой энергии активации благодаря флуктуациям энергии. В электрическом поле ионы смещаются в соответствии с направлением поля. Энергия активации процесса миграции ионов определяется высотой энергетического барьера, разделяющего смежные положения равновесия (разд. 4.3), т. е. структурой переходного комплекса. По кинетической теории значения эквивалентной проводимости ионов (их относительные подвижности) в бесконечно разбавленных растворах определяются выражением [c.399]

Таким образом, изменение коэффициента трансформации от температуры выражается уравнением Аррениуса. Это дает воз-MOHiHo Tb, используя аррениусовские координаты g x.=f( /T) определить графически энергию активации данной реакции по тангенсу угла наклона полученной прямой к оси 1/Г. Последний способ позволяет рассчитать энергию активации без определения порядка реакции. Кроме того, можно получать кинетические кривые по любому параметру системы (давлению, оптической плотности, электрической проводимости, вязкости и т. п.). [c.340]

Этот метод дает высокую чистоту конечного продукта. Сами органические соединения, содержащие сопряженные двойные связи, являются полупроводниками. Кристаллы антрацена 14H10 являются полупроводником с энергией активации 1—3 эВ с преобладающей дырочной проводимостью и малой удельной электрической проводимостью [c.468]

В сответствии с (1.92) электрическая проводимость возрастает с увеличением концентрации ионов. В то же время с увеличением концентрации ионов уменьшается их подвижность, поэтому кривая зависимости удельной электрической проводимости от концентрации для многих растворов электролитов проходит через максимуг.. концентрации (рис. 1.5). Электрическая проводимость возрастает с повышением температуры (1.95). Энергия активации для водных растворов электролитов лежит в пределах 8-16 кДж/моль. [c.48]

Твердые электролиты. Вещества, которые в твердом сос-тоянии обладают ионной проводимостью, получили название "твердые электролиты . Ионная проводимость кристаллических твердых веществ обусловлена наличием ионных дефектов в решетке. Обычно твердые вещества обладают униполярной проводимостью (анионной или катионной), хотя иногда наблюдается и смешанная проводимость. Все твердые электролиты условно можно разделить на две группы. К первой группе от носятся твердые электролиты, у которых число вакансий при обычных температурах в решетке невелико, энергия активации миграции ионов весьма высока (50-150 кДж/моль). Примером таких электролитов может быть оксид циркония, стабилизированный оксидами иттрия, кальция и других металлов (2г02)о 9 ( 2 3)0,1 ( 02)0,85 (СаО)дд5, имеющий проводимость по ионам кислорода О ". Их электрическая проводимость резко возрастает с повышением температуры, поэтому такие электролиты могут применяться лишь при относительно высоких рабочих температурах. Вторая группа твердых электролитов, получивших название высокопроводящие твердые электролиты , имеет относительно высокую удельную электрическую проводимость уже при невысоких температурах, причем их электрическая проводимость относительно мало изменяется с вышением температуры лежит в пределах 13-30 кДж/моль -см. рис. 1.6. Высокая ионная проводимость этих соединений в твердом состоянии обусловлена разупорядоченностью одной из подрешеток (как правило, катионной). Высокой ионной проводимостью обладает соединение Си4КЬС1з12 (О258 = 50 Ом - м" ). В данном случае электрический ток обеспечивается ионами меди. Изучены твердые электролиты [19 20 58 59, с. 114- 46], в которых заряды переносятся нижеприведенными ионами [c.50]

Как отмечалось, электрическая проводимость полпмерных полупроводников с сопряженными двойными связями вдоль макромолекул часто ограничивается малой вероятностью межмолекулярных перескоков носителей. Естественно ожидать, что образование КПЗ таких полимерных полупроводников с акцепторами типа галогенов должно сопровождаться увеличением проводимости вследствие образования межмолекулярных мостиков. Действительно, Бах и Ванников установили, что обработкой при комнатной температуре парами иода радиациоино-терми-чески модифицированного полиэтилена можно повысить 7 от 10 до 10 См/м [47]. При этом энергия активации электрической проводимости уменьшается от 0,65 до 0,36 эВ. Аналогичные данные были получены при обработке парами брома продуктов конденсации бензидина с п-хиноиом. [c.72]

Увеличение параметров электролиза Е (напряженность электрического поля), Т (температура электролиза) и t (продолжительность электролиза) — приводит к широкому спектру значений энергии активации проводимости и поляризации, при этом любое значение Е из этого спектра больше, чем для неэлектролизованного кристалла. Это свидетельствует о том, что изменение физических свойств кварца и технических параметров изделий из этих кристаллов после электролиза обусловлено не только уменьшением концентрации щелочных ионов за счет их выноса на катодную поверхность, но и их перераспределением в объеме кристалла по энергетически различным уровням захвата. Кристаллы кварца, подвергнутые электролизу, находятся в термодинамически неустойчивом состоянии, обусловленном возбужденным при электролизе энергетическим спектром носителей заряда и градиентом их концентрации в направлении действия поля. [c.135]

В уравнениях 16, 18, 21 тангенс угла наклона прямой, построенной в координатах т]—1/Т , р—1/Т и IhAGt—1/Т , характеризует соответственно энергии активации вязкостного течения, электрической проводимости и энергии термической активации. Сопоставление этих трех энергий активации с закономерностями по уравнению 19 и 20 позволяет количественно и качественно оценивать энергии взаимодействия и теоретической модели. [c.68]

При изучении кристаллов алмаза, полученных из шихты, содержащей Аз, установлено, что влияние этой примеси на полупроводниковые свойства образцов устойчиво проявляется только при одновременном присутствии в шихте и технологических добавок, обеспечивающих скорость роста кристаллов не более 1,7- 10 м/с. Очевидно, такие условия, при которых формируются практически безазотные кристаллы (см. гл. 18), и способствуют образованию в них электрически активных дефектов с участием атомов мышьяка. Легированный мышьяком в процессе роста алмаз обладает п-типом проводимости и удельным сопротивлением при ЗООК от 10 до 10 Ом м. На образцах с большим сопротивлением определить тип проводимости известными способами ие удается. На рис. 168 наблюдаются отчетливая корреляция между сопротивлением кристаллов и содержанием легирующей примеси в шихте, а также слабая анизотропия проводимости пирамид роста <111> и <100>. На температурных зависимостях сопротивления кристаллов п-типа проводимости имеются пологие участки, соответствующие энергии активации 0,008—0,03 эВ в низкотемпературной области и 0,25—0,58 эВ в высокотемпературной, что также можно объяснить наличием примесной зоны. [c.458]

Электрическое сопротивление большинства полцмеров крайне высоко, а проводикость, вероятно, обусловлена присутствием ионных включений, подвижность которых ограничена высокой вязкостью среды. Проводимость, а также энергия активации процесса проводимости практически не зависят от степени кристалличности полимера. При использовании полимеров в качестве изоляционных материалов важными оказываются поверхностное и объемное удельные сопротивления. [c.220]

Однако наличия квазисвободных носителей заряда в макромолекуле еще недостаточно для того, чтобы весь полимер в целом был проводником тока. Для этого необходимо, чтобы носители тока могли переходить от одной макромолекулы к другой. Естественно, что таким переходам благоприятствует упорядочение расположения макромолекул в полимере. Это подтверждается рядом фактов. Предварительная вытяжка полиакрилонитрильного волокна заметно улучшает полупроводниковые свойства, возникающие при его термической обработке. В случае поливинилена удельное сопротивление и энергия активации проводимости кристаллического образца значительно ниже, чем у аморфного. Кроме того, у.меньшение сопряжения вдоль молекулярной цепн в поли-азополифениленах за счет введения —СН -групп между бензольными кольцами не только не ухудшает электрических свойств, но и понижает энергию активации проводимости вследствие более плотной упаковки макромолекул, ставших более гибкими. [c.293]