[센서과학] 세라믹의 도전성-산소분압 의존성

등록일 2002.09.16 한글 (hwp) | 2페이지 | 가격 2,000원

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산소분압 의존성

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본문내용

산소분압 의존성
세라믹TM 중에는 결정구조로부터 예상되는 양(+)이온과 음(-)이온의 비, 예를 들어 암염(NaCl)형 구조에서는 1대1이 되지만 이것과는 다른 것이 있다. 산화니켈(NiO)도 구조는 암염형으로써 Ni와 O는 당연히 1대1의 비가 되어야 하는 것이지만 실제 Ni는 1보다 작고 O는 1 이 된다. 즉, Ni1-δO로표현되는 조성으로 되어있다. 산화아연(ZnO)의 경우도 Zn과 O는 1대 1의 비가 아닌, Zn가 1보다 큰 Zn1+δO의 형으로 표시된다. 이외에도 Co1-δO, UO2+δ 등 약간의 편차를 의미하는 δ를 이용하여 표현될 수 있는 화합물을 비화학량론(non-stoichiometry) 적 산화물이라고 한다. 산화니켈을 예로들어 non-stoichiometry가 어떻게 해서 생기고 그것이 전기적인 성질에 어떠한 영향을 미치는가를 생각해 보기로 한다. Ni1-δO의 δ는 산소의 분압이 높아지면 크게 된다. 이것은
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표시되는 화학식에서 알 수 있는 것처럼 산소분압이 높아지면 좌변으로부터 우변으로 반응이 이행되기 때문이다. 여기서 δ는 산소분압의 2분의1승에 비례한다. Ni1-δO에서는 양이온 전하의 균형을 맞추기 위해 일부의 Ni는 3가로 되어 있다. 3가의 Ni가 2가로 변할 때 정공(h)을 방출한다

참고 자료

센서공학-성영권,박정호 저
세라믹 센서 -야나기다히로아키
센서를 활용하자-김보연 저
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