《晶體缺陷》ppt課件 (2)-文庫吧
2024-12-29 11:38 本頁面
【正文】 ④ 晶體體積增大，晶格常數(shù)改變； ⑤ 缺陷的形成與消失是動(dòng)態(tài)平衡，在一定溫度下有確定的平衡濃度； ⑥ 晶體中當(dāng)正、負(fù)離子半徑相差較小或結(jié)構(gòu)比較緊密時(shí)較易形成。 這是在 1934年由肖特基提出的一種晶體缺陷。 在離子晶體中，為了保持電中性和不同離子間的位置關(guān)系，在形成肖特基缺陷時(shí)，新的正、負(fù)離子空位是同時(shí)產(chǎn)生的。在一般結(jié)構(gòu)比較緊密，沒有較大空隙的晶體中或在正、負(fù)離子半徑相差較小的晶體中比較容易形成肖特基缺陷，如NaCl結(jié)構(gòu)中，只存在四面體空隙，則產(chǎn)生的缺陷以肖特基缺陷為主。 肖特基缺陷的形成，是晶體表面上的質(zhì)點(diǎn)遷移至表面外新的結(jié)點(diǎn)位置上，內(nèi)部正常晶格結(jié)點(diǎn)位置上的質(zhì)點(diǎn)依次往外移，而不是從內(nèi)部一下子移到表面去，因?yàn)檫@樣需要的能量大。 由于外來雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入晶體結(jié)構(gòu)中而產(chǎn)生的缺陷，稱為雜質(zhì)缺陷，又稱為組成缺陷。固溶體即是一種組成缺陷。 雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn)又可分為置換雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn)及間隙雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn)兩種。前者是雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn)替代了原有晶格質(zhì)點(diǎn)，由此形成的固溶體稱為置換型固溶體；后者是雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入正常晶格的間隙中，由此形成的固溶體稱為間隙型固溶體。 雜質(zhì)缺陷的濃度不受溫度的影響，只與雜質(zhì)的含量有關(guān)，這與熱缺陷不同。 在固態(tài)條件下，一種組分內(nèi)“溶解”了其他組分而而形成的單一、均勻的晶態(tài)固體。 自然界的純是相對的，不純是絕對的。不管用什么方法，怎樣細(xì)心的制備，都會(huì)有雜質(zhì)存在，最純的鍺也含有 10個(gè) /m3的雜質(zhì)。 雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn)（摻雜質(zhì)點(diǎn)）進(jìn)入晶體后，因雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn)和原有的的質(zhì)點(diǎn)性質(zhì)不同，故它不僅破壞了質(zhì)點(diǎn)有規(guī)則的排列，而且在雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn)周圍的周期勢場一起改變，因此形成一種缺陷。 性質(zhì)不同包括： 離子價(jià)態(tài)不同 離子半徑不同 離子電負(fù)性不同 離子的類型和結(jié)構(gòu) 雜質(zhì)，在晶體中的固溶度不同，影響其含量；雜質(zhì)在晶體結(jié)晶過程中的分凝系數(shù)不同，影響雜質(zhì)在晶體中的分布。 由雜質(zhì)引起的點(diǎn)缺陷，引出另一個(gè)重要概念：固溶體 固溶度（雜質(zhì)在晶體中的溶解度） 外來的雜質(zhì)進(jìn)入晶體便形成點(diǎn)缺陷，如果外來物質(zhì)：在一定范圍內(nèi)量不變；不與原來的質(zhì)點(diǎn)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成化合物；不改變原來晶體結(jié)構(gòu)，則可將所形成的固體物質(zhì)稱為固溶體，或固態(tài)溶液。由固體溶質(zhì)和溶劑所組成的均勻固體溶液。 置換型固溶體（雜質(zhì)占據(jù)晶格位置）和間隙型固溶體（雜
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