晶体缺陷
晶体缺陷
晶体缺陷总结
1.晶体缺陷的定义和分类
1.1 晶体缺陷的定义
原子绝对按照晶格的周期性排列的晶体是不存在的，实际晶体中或多或少都存在缺陷。
1.2 晶体缺陷的分类
1.2.1、按缺陷的几何形态分类可分为四类：点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。
1.点缺陷（零维缺陷）：晶格中的填隙原子、空位、俘获电子的空穴、杂质原子等，称
为点缺陷。这些缺陷约占一个原子的尺寸，引起晶格周期性在一到几个原胞内发生紊乱。
包括：（1）福伦克尔缺陷 ：正常格点上的原子，无时无刻不在作围绕平衡点的振动。由于存在热运动的涨落，涨幅大的原子就会摆脱平衡位置而进入原子间隙位置。这种有一个正常原子同时产生一个间隙原子和一个空位的缺陷称为福伦克尔缺陷。
弗伦克尔缺陷的特点是空位和填隙原子同时出现，晶体体积不发生变化，晶
体不会因为出现空位而产生密度变化。
空位＋填隙原子：
（2）肖特基缺陷： 某格点上的原子，由于热运动的涨落，某时刻他的涨幅会变得很大，会将最近邻的原子挤跑，而自己占据这一最近邻的格点，而被他挤跑的一个原子依次如此。晶体内这种不伴随填隙原子产生的空位，成为肖特基缺陷。
肖特基缺陷的特点是晶体表面增加了新的原子层，晶体内部只有空位缺陷，且晶体体积膨胀，密度下降。（空位+表面原子）
（3）替位式杂质原子： 在晶体的生长、半导体材料及电子陶瓷材料制备中，常常有目的的加入一些杂质原子，让其形成替位式杂质。
（4） 色心： 能吸收光的点缺陷称为色心。（莫罗定律）
点缺陷对材料性能的一般影响：
（1）原因：无论哪种点缺陷的存在，都会使其附近的原子稍微偏离原结点位置才能平衡，即造成小区域的晶格畸变。
（2）效果：改变材料的电阻。（电阻来源于离子对传导电子的散射。在完整晶体中，电子基本上是在均匀电场中运动，而在有缺陷的晶体中，在缺陷区点阵的周期性被破坏，电场急剧变化，因而对电子产生强烈散射，导致晶体的电阻率增大。）；加快原子的扩散迁移。形成其他晶体缺陷；由于形成点缺陷需向晶
体提供附加的能量，因而引起附加比热容；点缺陷还影响其它物理性质：如扩
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