晶體中缺陷多還是少是我們所希望的

1、晶體缺陷分為三類點點 缺缺 陷陷線線 缺缺 陷陷面面 缺缺 陷陷 各類缺陷的變現(xiàn)形式1【點缺陷】2【線缺陷】3【面缺陷】包括空間，間隙原子，雜質(zhì)或溶包括空間，間隙原子，雜質(zhì)或溶質(zhì)原子質(zhì)原子各種類型的位錯各種類型的位錯晶界，相界，孿晶界，堆垛層錯晶界，相界，孿晶界，堆垛層錯l晶體中缺陷增多會導(dǎo)致金屬自由焓升高，金屬中擴散過程加速，金屬的化學活性增大，腐蝕速度也加快。l晶體中缺陷的減少會對晶體的性能有很大的影響，特別是對那些結(jié)構(gòu)敏感的性能的，如屈服強度l少量晶體缺陷對于晶體的物理性能能夠產(chǎn)生重要影響，所以可以根據(jù)不同的晶體缺陷，開發(fā)利用其產(chǎn)生的影響，充分發(fā)揮可能產(chǎn)生的作用，研究并制備具有不同性能的

2、材料，以適應(yīng)人們不同的實際需要和時代的發(fā)展需求。缺陷的多好還是少好要就具體情況而言 當然，不同類型的缺陷對晶體性能的影響有所不同，缺陷的存在對材料的使用是有利還是不利也有不同的論斷，一切都要看實際需要，我們要做的就是熟練掌握各種缺陷對晶體性能產(chǎn)生的影響，進而使缺陷成為我們優(yōu)化材料的一種途徑 晶體缺陷對物理性能的影響 缺陷的存在破壞了晶體結(jié)構(gòu)的完整，對其性能有嚴重影響。我們分別從以下幾個方面進行討論。 晶體電阻缺陷與晶體電學性能晶體電阻缺陷與晶體電學性能 缺陷與半導(dǎo)體性能缺陷與半導(dǎo)體性能 位錯對鐵磁性的影響位錯對鐵磁性的影響晶體電阻晶體電阻01-晶體電阻02點缺陷電阻 缺陷根據(jù)其特性會從三方面影

3、響晶體的周期場。(1)缺陷所在處的荷電量一般說來與基體離子的不同，故在缺陷附近形成了屏蔽場。(2)因雜質(zhì)原子與基體原子大小不同或因空位形成而使周圍原子發(fā)生位移，或因基體原子脫離點陣位置而成為間隙原子都會形成附加位一稱為變型位。(3)即使替代原子與基體原子的原子價相同，原子大小相近，由于各自的原子位有差別，其附近的晶體周期場也會受到破壞。這些也都能產(chǎn)生相應(yīng)的電阻。 缺陷對半導(dǎo)體晶體能階的影響缺陷對半導(dǎo)體晶體能階的影響01-缺陷對半導(dǎo)體晶體能階的影響 硅和鍺本征半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)為金剛石型。每個原子與四個近鄰原子共價結(jié)合。雜質(zhì)原子的引入或空位的形成都改變了參與結(jié)合的共價電子數(shù)目，影響晶體的能價分布。

4、有時為了改善本征半導(dǎo)體的性能有意摻入一些三、五族元素形成摻雜半導(dǎo)體；而其他點缺陷如空位或除三，五族以外的別的雜質(zhì)原子原則上也會形成附近能階。位錯對半導(dǎo)體性能影響很大，但目前只對金鋼石結(jié)構(gòu)的硅、鍺中的位錯了解得較多一點。02-缺陷對載流子數(shù)目的影響缺陷對載流子數(shù)目的影響點缺陷使能帶的禁帶區(qū)出現(xiàn)附加能階，位錯本身又會起懸浮鍵作用，它起著施主或受主的作用，另外位錯俘獲電子使載流子數(shù)目減少，所以半導(dǎo)體中實際載流子數(shù)目減少。位錯對鐵磁性的影響 位錯對鐵磁性的影響 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)

5、成。 一般說來加工硬化降低磁場H的磁化作用，磁疇不可逆移動開始的磁場Ho (起始點的磁場強度)升高，而加工則使物質(zhì)的飽和磁化強度降低。晶體缺陷在半導(dǎo)體材料方面的應(yīng)用ZnO摻雜硅半導(dǎo)體摻雜硅半導(dǎo)體BaTiO3 半導(dǎo)瓷半導(dǎo)瓷Zn過量的Zn 原子可以溶解在ZnO 晶體中，進入晶格的間隙位置，形成間隙型離子缺陷，同時它把兩個電子松弛地束縛在其周圍，對外不表現(xiàn)出帶電性。但這兩個電子是亞穩(wěn)定的，很容易被激發(fā)到導(dǎo)帶中去，成為準自由電子，使材料具有半導(dǎo)性。Fe3O4Fe3O4 晶體中，全部的Fe2+離子和1/2 量的Fe3+離子統(tǒng)計地分布在由氧離子密堆所構(gòu)成的八面體間隙中。因為在Fe2+ Fe3+ Fe2+

6、Fe3+ 之間可以遷移 Fe3O4 是一種本征半導(dǎo)體。摻雜硅半導(dǎo)體常溫下硅的導(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個價電子，其中4 個與周圍硅原子形成共價鍵，多余的一個價電子便成了可以導(dǎo)電的自由電子。這樣一個VA 族雜質(zhì)原子可以向半導(dǎo)體硅提供一個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)。當硅中摻有施主雜質(zhì)時，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 半導(dǎo)瓷l在 BaTiO3 陶瓷中，人們常常加入三價或五價雜質(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，一般使用的五價雜質(zhì)元素的離子半徑是與Ti4+離子半徑（0.064nm）相近的，如Nb5+=0.069nm，Sb5+=0.062nm，它們?nèi)菀滋娲鶷i4+離子；或者使用三價元素，如La3+=0.122nm，Ce3+=0.118nm，Nd3+=0.115nm，它們接近于Ba2+離子的半徑（0.143nm），因而易于替代Ba2+離子。l 由此可知，不管使用三價元素還是五價元素摻雜，結(jié)果大都形成高價離子取代，即形成n 型半導(dǎo)體。國內(nèi)外學者對物質(zhì)性能與缺陷的