题目
TiO2是还原气氛下烧结时形成常见的( )的半导体材料,其烧结体色泽随着气氛中氧气分压的降低而( )。A. 阳离子空位型、加深B. 阴离子空位型、变浅C. 阴离子空位型、加深D. 阴离子填隙型、变浅
TiO2是还原气氛下烧结时形成常见的( )的半导体材料,其烧结体色泽随着气氛中氧气分压的降低而( )。
A. 阳离子空位型、加深
B. 阴离子空位型、变浅
C. 阴离子空位型、加深
D. 阴离子填隙型、变浅
题目解答
答案
C. 阴离子空位型、加深
解析
本题考查半导体材料缺陷类型与烧结气氛的关系,以及氧气分压对材料色泽的影响。解题关键在于:
- 还原气氛下缺陷类型的判断:还原气氛中氧气分压低,氧容易逸出,导致阴离子空位型缺陷的形成。
- 色泽变化规律:氧空位浓度随氧气分压降低而增加,材料色泽会加深。
第一空:半导体材料类型
- 还原气氛的特点是氧气分压低,氧原子容易从材料中逸出,导致阴离子(氧)空位的形成。
- 阳离子空位通常在氧化气氛下形成,填隙型缺陷不符合TiO₂的常见缺陷机制,因此排除A、D选项。
第二空:色泽变化趋势
- 氧空位浓度与氧气分压成反比:氧气分压越低,氧空位越多。
- 氧空位的增加会导致材料吸光能力增强,色泽加深(如由白色变为黄色或棕色)。
- 选项B中“变浅”与实际规律矛盾,排除。
综上,正确答案为C。