固體中的點(diǎn)缺陷ppt課件(存儲(chǔ)版)
【正文】 211DE2DED? D? 2AE A’’ 1AEA’ 點(diǎn)缺陷的局域能級(jí) ? 例一： KCl晶體中的取代雜質(zhì) Ag+ ? 電離反應(yīng)： ??????????hAgeVEAgeAgeVEAgKAKKDK,)(39。 rk TqZfVCa VCaKKKKK ???? ???KCa39。39。 ? 證據(jù)：在 Na或 K蒸氣中處理 KCl晶體，其吸收譜帶波長(zhǎng)幾乎完全相同。eV X ??]22[ 39。39。 eVeVClCl?ClV缺陷的締合 ? 所攜帶的電子很象類氫原子中的 1s電 ? 子，可以吸收可見(jiàn)光而激發(fā)到 2p狀態(tài)，所以這個(gè)締合缺陷是一種色中心，叫做 F中心。 CAgAgCl VVVV?? ?? )(39。KVEVCaVCa KKKK ??? ?? )(39。39。這些電子或空穴的導(dǎo)電過(guò)程是由它們從一個(gè)缺陷原子跳向另一個(gè)缺陷原子而實(shí)現(xiàn)的，這種導(dǎo)電機(jī)制叫跳躍電子模型。 ?GeAs?? ? eAs Ge1 施主缺陷 :能給出電子的缺陷 施主缺陷 導(dǎo)帶 價(jià)帶 ED ?GeAsED是使 激發(fā)一個(gè)電子所需能量 是一個(gè)能給出電子的缺陷，叫 做施主缺陷，它所在的能級(jí)叫做施 主能級(jí)， ED叫施主電離能。)，在電場(chǎng)作用下，可以產(chǎn)生空穴電導(dǎo)。只有那些半徑較小的原子或離子才有可能成為間隙雜質(zhì)缺陷。雜質(zhì)原子在主晶格中的分布可以比喻成溶質(zhì)在溶劑中的分散，稱之為固溶體。 2. 肖特基缺陷（ Schottky） 離開(kāi)平衡位臵的原子遷移至晶體表面的正常格點(diǎn)位臵，而晶體內(nèi)僅留有空位，晶體中形成了肖特基缺陷。 39。 和 VZn〞 (3)在 SiC中，用 N5+取代 C4+時(shí) NC 三維缺陷 (體缺陷 ) 三維缺陷 空 洞 包藏雜質(zhì) 沉 淀 體缺陷和基質(zhì)晶體已經(jīng)不屬于同一物相，是異相缺陷。 現(xiàn)在除了繼續(xù)通過(guò)物性深入地研究固體的缺陷同時(shí)， 還運(yùn)用了許多現(xiàn)代的物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)，更直接地觀測(cè) 和研究固體中的缺陷及其運(yùn)動(dòng)。 理想的晶體除了可以作為理論模型之外， 在技術(shù)上沒(méi)什么用處 偏離理想的不完善的晶體，一些結(jié)構(gòu)和組成中 存在有某些缺陷的晶體，具有重要的理論意義 和實(shí)際價(jià)值。 具有螺位錯(cuò)的點(diǎn)陣圖 Q是滑移面 螺型位錯(cuò)：晶面的生長(zhǎng)并未中斷，但是它是斜面地 繞著一根軸線盤(pán)旋生長(zhǎng)起來(lái)的，每繞軸線盤(pán)旋一圈， 就上升一個(gè)晶面間距，這種缺陷叫做螺型位錯(cuò) . 二維缺陷 (面缺陷 ) 二維缺陷 堆垛層錯(cuò) 小角晶粒間界 孿晶界面 晶粒間界 多晶體： 每一個(gè)晶粒是一個(gè)單晶體，許多單晶顆粒體組成的固體叫多晶體。 ? 電子缺陷用 e表示，空穴缺陷用 h表示 。溫度越高，熱振動(dòng)幅度加大，原子的平均動(dòng)能隨之增加。 肖特基缺陷和弗倫克爾缺陷 AgBr中的 Frenkel缺陷 KCl中的 Schottky缺陷 ? 弗倫克爾缺陷濃度： ? nF:弗倫克爾缺陷數(shù)目， N:格位數(shù)， Ni:間隙數(shù)， ?F:形成一對(duì)空位和間隙原子 /離子所需要能量 )2e x p()( 2/1 kTNNnc FiFF?????肖特基缺陷和弗倫克爾缺陷 肖特基缺陷和弗倫克爾缺陷 ? 肖特基缺陷濃度： ? nS:弗倫克爾缺陷數(shù)目， N:格位數(shù)， ?S:空位生成能 ? 一般來(lái)說(shuō)形成空位缺陷生成能比間隙缺陷生成能要小一些。 雜質(zhì)缺陷 ? 對(duì)于取代離子型晶體： ? 正負(fù)離子電負(fù)性差別較大，雜質(zhì)離子應(yīng)進(jìn)入與其電負(fù)性相近的離子的位臵上。 當(dāng)雜質(zhì)離子的價(jià)態(tài)和它所取代的基質(zhì)晶體中 的離子的價(jià)態(tài)不同時(shí)，會(huì)給晶體帶入額外的電荷， 這些額外的電荷必須同時(shí)由具有相反電荷的其它 缺陷來(lái)加以補(bǔ)償，使整個(gè)晶體保持電中性，摻雜 才能繼續(xù)進(jìn)行。 ? 如果直接在弱氧化性氣氛中加熱 NiO，也可以將部分 Ni2+被氧化為 Ni3+ ONiNiLi
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