晶體缺陷及其材料性能的影響-資料下載頁(yè)
2025-08-01 21:37本頁(yè)面
【正文】 多一點(diǎn)。2. 缺陷對(duì)載流子數(shù)目的影響點(diǎn)缺陷使能帶的禁帶區(qū)出現(xiàn)附加能階，位錯(cuò)本身又會(huì)起懸浮鍵作用，它起著施主或受主的作用，另外位錯(cuò)俘獲電子使載流子數(shù)目減少，所以半導(dǎo)體中實(shí)際載流子數(shù)目減少。由于晶體缺陷對(duì)半導(dǎo)體材料的影響，故可以在半導(dǎo)體材料中有以下應(yīng)用1. 過量的Zn 原子可以溶解在ZnO 晶體中，進(jìn)入晶格的間隙位置，形成間隙型離子缺陷，同時(shí)它把兩個(gè)電子松弛地束縛在其周圍，對(duì)外不表現(xiàn)出帶電性。但這兩個(gè)電子是亞穩(wěn)定的，很容易被激發(fā)到導(dǎo)帶中去，成為準(zhǔn)自由電子，使材料具有半導(dǎo)性。2. Fe3O4 晶體中，全部的Fe2+離子和1/2 量的Fe3+離子統(tǒng)計(jì)地分布在由氧離子密堆所構(gòu)成的八面體間隙中。因?yàn)樵贔e2+ — Fe3+ — Fe2+ — Fe3+— ……之間可以遷移，F(xiàn)e3O4 是一種本征半導(dǎo)體。3. 常溫下硅的導(dǎo)電性能主要由雜質(zhì)決定。在硅中摻入VA 族元素雜質(zhì)（如P、As、Sb 等）后，這些VA 族雜質(zhì)替代了一部分硅原子的位置，但由于它們的最外層有5個(gè)價(jià)電子，其中4 個(gè)與周圍硅原子形成共價(jià)鍵，多余的一個(gè)價(jià)電子便成了可以導(dǎo)電的自由電子。這樣一個(gè)VA 族雜質(zhì)原子可以向半導(dǎo)體硅提供一個(gè)自由電子而本身成為帶正電的離子，通常把這種雜質(zhì)稱為施主雜質(zhì)。當(dāng)硅中摻有施主雜質(zhì)時(shí)，主要靠施主提供的電子導(dǎo)電，這種依靠電子導(dǎo)電的半導(dǎo)體被成為n 型半導(dǎo)體。 BaTiO3 陶瓷中，人們常常加入三價(jià)或五價(jià)雜質(zhì)來取代Ba2+離子或Ti4+離子來形成n 型半導(dǎo)瓷。例如，從離子半徑角度來考慮，一般使用的五價(jià)雜質(zhì)元素的離子半徑是與Ti4+離子半徑（）相近的，如Nb5+=，Sb5+=，它們?nèi)菀滋娲鶷i4+離子；或者使用三價(jià)元素，如La3+=+=，Nd3+=，它們接近于Ba2+離子的半徑（），因而易于替代Ba2+離子。由此可知，不管使用三價(jià)元素還是五價(jià)元素?fù)诫s，結(jié)果大都形成高價(jià)離子取代，即形成n 型半導(dǎo)體。（5）位錯(cuò)對(duì)鐵磁性的影響 只有過渡族元素的一部分或其部分化合物是鐵磁性材料。物質(zhì)的鐵磁性要經(jīng)過外磁場(chǎng)的磁化作用表現(xiàn)出來。能量極小原理要求磁性物質(zhì)是由磁矩取向各異的磁疇構(gòu)成。一般說來加工硬化降低磁場(chǎng)H的磁化作用，磁疇不可逆移動(dòng)開始的磁場(chǎng)Ho (起始點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度)升高，而加工則使物質(zhì)的飽和磁化強(qiáng)度降低。4 結(jié)語缺陷對(duì)物理性能的影響很大，可以極大的影響材料的導(dǎo)熱，電阻，光學(xué)，和機(jī)械性能，極大地影響材料的各種性能指標(biāo)，比如強(qiáng)度，塑性等?；瘜W(xué)性能影響主要集中在材料表面性能上，比如雜質(zhì)原子的缺陷會(huì)在大氣環(huán)境下形成原電池模型，極大地加速材料的腐蝕，另外表面能量也會(huì)受到缺陷的極大影響，表面化學(xué)活性，化學(xué)能等等。其實(shí)正是有了缺陷金屬材料才能有著我們需要的良好的使用性能，比如人工在半導(dǎo)體材料中進(jìn)行摻雜，形成空穴，可以極大地提高半導(dǎo)體材料的性能?？傊绊懛浅４?，但是如果合理的利用缺陷，可以提高材料某一方面的性能， 6
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