化学量論的欠陥が内因性欠陥と呼ばれる理由

化学量論的欠陥とは

化学量論的欠陥は、結晶格子の固有の性質に起因し、外部からの原子やイオンの添加・除去を伴わない欠陥です。格子内の原子・イオン配列の不規則性から自然に生じます。

フレンケル欠陥

フレンケル欠陥では、一部のイオンが元の格子位置から抜け出し、格子間隙（インタースティシャル）に移動します。その結果、空孔（ヴァケンシー）とインタースティシャルの両方が同時に生成されます。これらは材料自身の内部構造に起因するため、外部不純物は必要ありません。

ショットキー欠陥

ショットキー欠陥は、正負イオンが対になって格子位置から欠けることで生じます。化合物全体の化学式は保たれますが、格子内に空孔が形成されます。結晶が形成される過程で自然に起こるもので、外部からの原子導入は不要です。

以上のように、フレンケル欠陥やショットキー欠陥といった化学量論的欠陥は、材料の結晶構造という「内在的」な性質から生じるため、内因性欠陥（intrinsic defect）と呼ばれます。