Abstract
The electrical conductivity of highly pure polycrystalline sample of $La_2O_3$ has been measured at temperatures from $600^{\circ}C$ to $1,050^{\circ}C$ and oxygen pressure range of $1{\times}10^{-6}$ torr to $1{\times}10^2$ torr. The defect structure and semiconductor type are investigated by measuring the temperature and oxygen pressure dependences of electrical conductivity. Sintered $La_2O_3$ exhibits the electrical conductivities in the range of $1{\times}10^{-9}\;to\;1{\times}10^{-3}\;ohm^{-1}{\cdot}cm^{-1}$ under the above oxygen pressures. The oxygen pressure dependences on electrical conductivity are characterized by 5.3 at $1,000^{\circ}C$ and 5.7 at $700^{\circ}C$ and more higher values of 9∼14 below $700^{\circ}C$. The increase in n value with decreasing temperature indicates that a simple conduction mechanism does not exist in this material. The conduction carriers are not metal vacancy but oxygen ion at lower pressures. The conduction data indicate a significant ionic conduction at lower temperatures and electronic conduction at higher temperatures.
600~$1050^{\circ}C$와 $1{\times}10^{-6}\~\1{\times}10^2\;torr$에서 고순도의 $La_2O_3$의 전기전도도가 연구되었다. 결합구조 및 반도체형이 온도 및 산소분압의 함수로 연구되었으며 위의 온도 및 산소압력의 영역에서 $La_2O_3$의 전도도값은 $1{\times}10^{-9}\~\1{\times}10^{-3}\(ohm{-}cm)^{-1}$ 로 나타났다. 전기전도도의 산소압력의존성은 $700^{\circ}C$에서 5.7, $1,000^{\circ}C$에서 5.3이며 $700^{\circ}C$이하의 낮은 오도영역에서는 9~14의 값은 나타내었다. 온도 감소에 따른 n값의 증가는 ${\alpha}-La_2O_3$의 전기전도가 단순한 전도메카니즘을 나타내지 않는다는 사실을 보여준다. 낮은 산소압력에서 전기운반체는 금속공위가 아니라 산소이온이다. 또한 낮은 온도영역에서 전기전도는 이온성을 띄며 높은 온도영역에서는 전자전도성을 나타낸다.