이산화세륨의 비화학량론

The x values and electrical conductivities of the nonstoichiometric compounds$ CeO_{2-x} have been measured in a temperature range from 600 to 1200$^{\circ}C$ under oxygen partial pressure of $2{\times}10^{-1}{\sim}1{\times}10^{-4}$ atm. The enthalpy of the defect formation shows an endothermic process with the oxygen partial pressure dependence (1/n value) of -1/3.18 ∼ -1/3.69. The activation energy and 1/n value for the electrical conductivity are estimated as 1.75 eV and -1/4, respectively. According to the x values, the $\sigma$ values, and the thermodynamic data, the defect structure of the ceria seems to be the formation of singly charged negative oxygen vacancies. The n-type semiconducting behaviors could be explained by the presence of excess metals in the lattice as the conduction electron donor. 비화학량론적 화합물 $CeO_2-x의 비호학량 x값과 전기전도도를 600~1200$^{\circ}C$의 온도 범위와 $2{\times}10^{-1}{\sim}1{\times}10^{-4}$ atm이 산소분압 범위에서 측정하였다. 결함생성 엔탈피는 흡열과정임을 보이며 산소분압의존성 도는 1/n 값은 -1/3.18 ∼ -1/3.69까지 변하였다. 전기전도도의 활성화에너지와 1/n값은 각각 1.75 eV 와 -1/4이었다. 비화학량 x값, 전기전도도 $\sigma$값 및 열역학적 데이타로부터 이산화세륨의 결함구조는 1가로 하전된 산소공위이며 과잉금속이 전도성 전자주게의 역할을 하는 n-형 반도체이다.