固體物理學(xué)教案ppt課件-wenkub
2023-05-21 22:05:45 本頁面
【正文】 n N NkT?????????其中： nf＝ n1＝ n2 ， uf＝ u1＋ u2 ： 形成一個(gè) Frenkel缺陷所需的能量。每一類缺陷都會(huì)對(duì)晶體的性能產(chǎn)生很大影響，例如點(diǎn)缺陷會(huì)影響晶體的電學(xué)、光學(xué)和機(jī)械性能，線缺陷會(huì)嚴(yán)重影響晶體的強(qiáng)度、電性能等。 ? 實(shí)際晶體： 與理想晶體有一些差異?；蚨嗷蛏俚卮嬖谶@樣那樣的缺陷。 貴州大學(xué)新型光電子材料與技術(shù)研究所 點(diǎn)缺陷 ? 熱缺陷 ? 熱缺陷的統(tǒng)計(jì) ? 雜質(zhì)原子 ? 色心 ? 極化子 貴州大學(xué)新型光電子材料與技術(shù)研究所 ? 熱缺陷 ? 點(diǎn)缺陷 __晶體周期性被破壞的程度在一個(gè)點(diǎn)附近 1至幾個(gè)原子間距范圍 . ? 熱缺陷 __由于晶格熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的點(diǎn)缺陷 .包含空位、填隙原子和夫侖克爾缺陷。 ? 由于 u1 u2 ， uf ，所以，在一般情況下，空位是晶體 中主要的熱缺陷。 貴州大學(xué)新型光電子材料與技術(shù)研究所 ? 極化子 ? 當(dāng)一個(gè)電子被引入到一個(gè)完整的晶體中時(shí)，會(huì)使得原來的周期性勢(shì)場(chǎng)發(fā)生局部的畸變，這也構(gòu)成一種點(diǎn)缺陷。 ? 與雜質(zhì)引進(jìn)的局部能態(tài)不同，自陷態(tài)永遠(yuǎn)追隨著電子從晶格中一處移到另一處，沒有固定不動(dòng)的中心。 貴州大學(xué)新型光電子材料與技術(shù)研究所 ? 擴(kuò)散過程必須滿足連續(xù)性方程： ? ?n Dnt? ? ? ? ? ? ? ? ?? aj? 若擴(kuò)散系數(shù)與濃度無關(guān)，有： 2n Dnt? ???—— Fick第二定律 ? 方程的解與初始條件和邊界條件有關(guān)。 3）易位機(jī)制：擴(kuò)散原子通過與周圍幾個(gè)原子同時(shí)交換 位置進(jìn)行擴(kuò)散。 貴州大學(xué)新型光電子材料與技術(shù)研究所 ? 在一般情況下，雜質(zhì)原子的異擴(kuò)散要比原子自擴(kuò)散快。而各種影響因素主要都是通過影響擴(kuò)散激活能 Q表現(xiàn)出來的。 ? 不含位錯(cuò)的金屬晶須的確具有相當(dāng)接近于理論值的強(qiáng)度． 30 181。 若堆垛次序?yàn)? 貴州大學(xué)新型光電子材料與技術(shù)研究所 ? 3. 晶粒間界 ? 固體從蒸汽、溶液或熔體中結(jié)晶出來時(shí)，只有在一定條件下，例如有籽晶存在時(shí)，才能形成單晶，而大多數(shù)固體屬于多晶體。實(shí)際的多晶材料一般都是大角度晶界，但晶粒內(nèi)部的亞晶界則是小角晶界。 貴州大學(xué)新型光電子材料與技術(shù)研究所 離子晶體的導(dǎo)電性 ? AX型離子晶體中的點(diǎn)缺陷 ? 離子在外電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) ? 離子導(dǎo)電率 貴州大學(xué)新型光電子材料與技術(shù)研究所 ? AX型離子晶體中的點(diǎn)缺陷 空位 正離子空位 （－） 負(fù)離子空位 （＋） 間隙離子 正填隙（＋） 負(fù)填隙（－） ? 離子在外電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) ? ?= 0時(shí)，離子晶體中的點(diǎn)缺陷作無規(guī)的布朗運(yùn)動(dòng)，所 以，不產(chǎn)生宏觀電流 . ? ?? 0時(shí)，離子晶體中帶電的點(diǎn)缺陷在外電場(chǎng)的作用下 發(fā)生定向遷移，從而產(chǎn)生宏觀電流． 貴州大學(xué)新型光電子材料與技術(shù)研究所 ? 以正填隙離子為例 ??? i設(shè)其電荷為 q，外電場(chǎng)： 離子在電場(chǎng)中受的力： F=q?，附加電勢(shì)能： U(x)=－ q?x 離子運(yùn)動(dòng)需越過的勢(shì)壘： 向左： 12E q a??向右： 12E q a??0 ? x U(x) q?a/2 E a 貴州大學(xué)新型光電子材料與技術(shù)研究所 離子越過勢(shì)壘的頻率： 01216 e x pBE q akT?? ? ? ??????01216 e x pBE q akT?? ? ? ??????向右 向左 單位時(shí)間內(nèi)，離子凈向右越過勢(shì)壘的次數(shù)： 016 ex p ex p ex p22B B BE q a q ak T k T k T??? ??? ? ? ? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???01 e x p32 BBE q ashk T k T?? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?貴州大學(xué)新型光電子材料與技術(shù)研究所 離子向右運(yùn)動(dòng)的漂移速度 d01v e x p32 BBE q aa s hk T k T?? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?弱場(chǎng)條件，即 12BqakT? ??
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1