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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » MS » 关于晶体掺杂后电荷补偿的问题
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西北偏北1092

铜虫 (正式写手)

[求助] 关于晶体掺杂后电荷补偿的问题 已有2人参与

本人初学者，请问各位高手，在做掺杂时，用一个原子替换一个价态不一样的原子的方式进行掺杂，这种情况下需不需要用空位来进行电和补偿？
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1楼 2014-08-30 16:24:45
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ask123h

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
不用。以替位型施主为例，电离一个电子的同时，自身也变为带正电离子，系统维持电中性
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2楼2014-08-30 18:27:23
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西北偏北1092

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by ask123h at 2014-08-30 18:27:23
不用。以替位型施主为例，电离一个电子的同时，自身也变为带正电离子，系统维持电中性

那比如用+3价的离子替换+1价的离子，这样电荷不会自动平衡吧，是不是应该用空位来进行电荷补偿呢？
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3楼2014-08-30 18:32:54
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X.Wang

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

是不用电荷补偿的，事实上，做掺杂的时候你并不是用离子B替换离子A，而是用原子B替换原子A，只是A或B在氧化物中所能够表现出的满价态是不同的
举个例子来讲：TiO2中用Nb替代Ti，Nb满价态+5，Ti满价态+4
但是在替代的时候事实上，是将一个完整的Ti而非Ti+4离子剔除，换成的也是一个完整的Nb，而非Nb+5离子，所以，体系中电子数和核电荷数是保持一致的，也就是说不存在电荷不守恒的问题
只是因为Nb替代Ti使得所替代位置附近的电荷分布发生了变化，很有可能有一个电子相对自由，而非形成离子键，Nb也不会呈现+5价的满价态
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4楼2014-09-02 20:06:07
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