MgO属于宽禁带半导体吗

在半导体工业中,人们习惯地把锗(Ge)、硅(Si)为代表的元素半导体材料称为第一代半导体材料,把砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为代表的化合物半导体材料称为第二代半导体材料,而把氮化镓(GaN) 、碳化硅(SiC)、氧化锌（ZnO）为代表的半导体材料称为第三代半导体材料.由于这些材料的禁带宽度较Si、GaAs等材料更宽,因而它们一般具有更高的击穿电场、热导率、电子饱和速率及更高的抗辐射能力,因而更适合于制作高温、高频及大功率器件, 故称这类材料为宽禁带半导体材料(WBG)（通常指禁带宽度大于2 . 2电子伏特的半导体材料）,也称高温半导体材料。

纳米氧化镁是一种新型高功能精细无机材料。纳米氧化镁产品为白色粉末、无味、无毒，产品粒径小、比表面积大。具有不同于本体材料的光、电、磁、化学特性，具有高硬度、高纯度和高熔点。

纳米氧化镁在电子、催化、陶瓷、油品、涂料等领域有广泛应用。

1、 化纤、塑料行业用阻燃剂；

2、 硅钢片生产中高温退水剂、高级陶瓷材料、电子工业材料、化工原料中的粘结剂和添加剂；

3、 无线电工业高频磁棒天线、磁性装置填料、绝缘材料填料及各种载体；

4、 耐火纤维和耐火材料、镁铬砖、耐热涂料用填料、耐高温、耐绝缘仪表、电学、电缆、光学材料以及炼钢；

5、 电绝缘体材料、制造坩埚、熔炉、绝缘　导管（管状元件）、电极棒材、电极薄板。

在纺织领域，随着高性能阻燃纤维的需求越来越高，合成新型高性能阻燃剂就为发展功能面料提供了理想的材料。纳米氧化镁常用来与木屑、刨花一起制造质轻、隔音、绝热、耐火纤维板等耐火材料以及金属陶瓷。与传统的一些含磷或卤素有机阻燃剂相比，纳米氧化镁无毒、无味、添加量小，是开发阻燃纤维的理想添加剂。此外，纳米氧化镁用于燃油有很强的洁净、抑制腐蚀能力，在涂料中有很好的应用前景。

纳米氧化镁在陶瓷领域的应用

1. 制备陶瓷电容器介电材料，制得陶瓷的晶粒大小可以控制在1000nm范围内，介电损耗小，材料均匀性好，适用于生产大容量、具有高绝缘电阻率、超薄介电层(介电层厚度小于10μm)的多层陶瓷电容器。其添加量0.5-5%

2. 纳米陶瓷粉，是由纳米氧化镁、纳米氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锌等制备的，其中纳米氧化镁0.5-4.0%，制得的纳米陶瓷粉具有辐射远红外线、抗菌、活化水、净化水、溶出有益人体健康的微量元素、释放负离子、提高植物种子发芽率等多种健康功能。可广泛用于各种陶瓷制品、环保、纺织、饮用水处理、烟酒设备与容器等行业中。

3. 与纳米氧化铝、纳米二氧化钛等一起烧结制得的纳米复合陶瓷添加剂可替代贵金属镍来制备耐热钢。其中纳米氧化镁添加量5～18%。

4. .纳米晶复相陶瓷，采用纳米二氧化钛，纳米氧化镁，纳米稀土氧化物等及部份二氧化锆作添加剂，成功地将非晶中ZrO2含量提高到10～30wt%，得到高锆Al2O3-SiO2-ZrO2系微晶、纳米晶复相陶瓷，其晶相含量大于90%，主晶相为莫来石，四方氧化锆和方石英，四方氧化锆晶粒弥散分布其中，尺寸小于≤1μm。利用本发明制备出的材料，其性能优于传统方法制备同组成材料性能，显微硬度提高30%，韧性提高6%，强度提高40%。

5. 玻璃陶瓷涂层，是由纳米氧化镁、纳米二氧化硅，氧化硼、纳米氧化铝、纳米氧化铈等一起制备的，能够有效地提高催化剂的机械强度，包括耐磨性、硬度、抗压强度和耐冲击性等；并且提高催化剂的反应活性中心，从而提高催化剂的活性，节省活性成分，降低成本。主要应用在对柴油和汽油发动机尾气进行净化处理的处理器上。其中纳米氧化镁添加量5～18%。

6. 制备高韧性陶瓷材料，以纳米氧化镁和纳米氧化钇或稀土金属氧化物为复合稳定剂烧成及热处理制成的力学性能优良，抗高温老化的部分稳定氧化锆陶瓷。该陶瓷材料可广泛用作高温工程部件及高级耐火材料。

7. 抗还原介电陶瓷材料的辅助成分，其添加量0.001—10mol%

8. 单面二氧化碳气体保护焊用陶瓷垫板材料，其添加量纳米MgO 1～10重量%

9.玻璃陶瓷，以纳米氧化硅，纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米氧化镁等烧结的玻璃陶瓷可以用浮法玻璃法加工成透明的，尤其适用为薄膜半导体用衬底，具体可应用于显示器、太阳能电池等。其中纳米氧化镁添加量 6-20%。

热缺陷是由于晶体中的原子(或离子)的热运动而造成的缺陷,从几何图形上看是一种点缺陷,热缺陷的数量与温度有关，温度愈高，造成缺陷的机会愈多。晶体中热缺陷有2种形态，一是肖脱基(Schotty)缺陷，2是弗仑克尔(Frenkel)缺陷。

1)肖脱基缺陷

由于热运动，晶体中阳离子及阴离子脱离平衡位置，跑到晶体表面或晶界位置上，构成一层新的界面，而产生阳离子空位及阴离子空位，不过，这些阳离子空位与阴离子空位是符合晶体化学计量比的。如：MgO晶体中，形成Mg2+和O2-空位数相等。而在TiO2中，每形成一个Ti4+离子空位，就形成两个O2-离子空位。肖脱基缺陷实际产生过程是：由于靠近表面层的离子热运动到新的晶面后产生空位，然后，内部邻近的离子再进入这个空位，这样逐步进行而造成缺陷。

2）弗仑克尔缺陷

弗仑克尔缺陷形成过程为：一种离子脱离平衡位置挤入晶体的间隙位置中去，形成所谓间隙（或称填隙）离子，而原来位置形成了阳离子或阴离子空位。这种缺陷的特点是间隙离子和空位是成对出现的。弗仑克尔缺陷除与温度有关外，与晶体本身结构也有很大关系，若晶体中间隙位置较大，则易形成弗仑克尔缺陷。如AgBr比NaCl易形成这种缺陷。

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