固体物理 电子教案 7.5第七章 总结

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1、第七章晶体中的缺陷与扩散总结晶体缺陷的基本类型热缺陷的统计理论晶体中的扩散离子晶体的点缺陷及导电性1.点缺陷弗仑克尔缺陷：当晶格中的原子脱离格点后，移到间隙位置形成填隙原子时，在原来的格点位置处产生一个空位，填隙原子和空位成对出现，这种缺陷称为弗仑克尔缺陷。按缺陷的几何形状和涉及范围将缺陷分为：点缺陷、线缺陷和面缺陷。晶体缺陷的基本类型晶体缺陷（晶格的不完整性）：晶体中任何对完整周期性结构的偏离就是晶体的缺陷。点缺陷是在格点附近一个或几个晶格常量范围内的一种晶格缺陷，如空位、填隙原子、杂质等。当晶格周期性的破坏是发生在晶体内部一条线的周围近邻，这种缺陷称为线缺陷。位

2、错就是线缺陷。肖特基缺陷：当晶体中的原子脱离格点位置后不在晶体内部形成填隙原子，而是占据晶体表面的一个正常位置，并在原来的格点位置产生一个空位，这种缺陷称为肖特基缺陷。2.线缺陷位错刃型位错：刃型位错的位错线与滑移方向垂直。螺旋位错：螺旋位错的位错线与滑移方向平行。当晶格周期性的破坏是发生在晶体内部一个面的近邻，这种缺陷称为面缺陷，如晶粒间界、堆垛间界。3.面缺陷u2为形成一个填隙原子所需的能量。热缺陷的统计理论1.空位和填隙原子的数目u1为每形成一个空位所需要的能量。空位数目：设晶体的原子数为N填隙原子数目：2.热缺陷的运动、产生和复合当空位的运动为主要时，原子脱

3、离格点形成填隙原子的几率式中0和E的值，要看哪一种缺陷的运动为主而定。晶体中的扩散1.扩散的宏观规律菲克第一定律菲克第二定律2.扩散的微观机构晶体粒子的扩散有三种方式粒子以填隙原子的形式扩散；粒子借助于空位扩散；以上两种方式并存。(1)空位机构(2)填隙原子机构a是晶格中原子间距，01是原子的振动频率，u1代表每形成一个空位所需的能量，u1+E1代表激活能。a是晶格中原子间距，02是填隙原子的振动频率，u2代表每形成一个填隙原子所需的能量，u2+E2代表激活能。因为N远大于n2，所以杂质原子的扩散系数比晶体填隙原子的自扩散系数要大得多。(3)杂质原子扩散设离子

4、晶体的点缺陷及导电性1.离子晶体的点缺陷正填隙离子、负填隙离子、正空格点、负空格点。2.离子晶体的导电性电导率密切依赖于温度，除了指数因子中的温度T外，还应注意填隙粒子数n也随温度有类似的指数变化关系。