區(qū)分不同類型的實(shí)際結(jié)構(gòu)或缺陷結(jié)構(gòu),材料
顯微鏡
即使高純材料也含有缺陷
實(shí)際材料,甚至用于研究工作的看來很完善的高純晶體,原子結(jié)構(gòu)往往與理想模型
也有差距,人們把這些偏離理想完善結(jié)構(gòu)現(xiàn)象通稱為實(shí)際材料的真實(shí)結(jié)構(gòu)或具有缺陷的材
料。材料的所有力學(xué)、電、光、磁學(xué)和其它性能大多深受缺陷結(jié)構(gòu)的影響,甚至取決于共
缺陷結(jié)構(gòu)。
可根據(jù)與理想晶體結(jié)構(gòu)偏差的程度,區(qū)分不同類型的實(shí)際結(jié)構(gòu)或缺陷結(jié)構(gòu),將這些類
型示于45頁的圖中,當(dāng)個(gè)別點(diǎn)體上的原子未處在規(guī)定的位置上或?yàn)殡s質(zhì)原子所取代時(shí),即
出現(xiàn)點(diǎn)缺陷,也稱為零維缺陷。點(diǎn)陣空位或中間點(diǎn)陣位置上的質(zhì)點(diǎn)屬于這種最簡單的點(diǎn)陣
缺陷類型。著名學(xué)者弗倫克耳和肖特基指出,與理想晶體點(diǎn)陣的這些偏差不足:勾奇,它們
是由于點(diǎn)陣上原子的不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。在較高溫度下,總有一些原子獲得足夠的動(dòng)
能,使之離開在點(diǎn)陣中的正常位置,同時(shí)留下的空位,即空著的位置。質(zhì)點(diǎn)或是在表面上
重新回到正常位置上,或是進(jìn)入正常點(diǎn)陣位置之間。后一種情況是可能出現(xiàn)的,因?yàn)樵诿?/div>
一點(diǎn)陣中由于相鄰質(zhì)點(diǎn)的輕微變形均可能產(chǎn)生足夠的空間,以便將不太大的原子或離子安
置在點(diǎn)陣位置之間,即使在低溫下,這些點(diǎn)缺陷也不會(huì)消失,因?yàn)樵诘蜏叵沦|(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)大
大受阻,使其不能回到正常位置。
置換型缺陷對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)具有重大意義,存在這類點(diǎn)缺陷時(shí),正常點(diǎn)陣位置被另外一種
化學(xué)元素的原子或離子占據(jù)�!肮腆w的真實(shí)結(jié)構(gòu)”圖再現(xiàn)了半導(dǎo)體材料硅的這種情況。圖的
左半部分,磷原予占據(jù)了一個(gè)硅原予的位置,由于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的尺寸大體相等,完全有可能
在不使點(diǎn)陣發(fā)生嚴(yán)重畸變情況下出現(xiàn)上述情況。然而,磷原子還有一附加的外殼層電子,
此電子很容易為熱能所激活而釋放到整個(gè)點(diǎn)陣中去,成為半導(dǎo)體電導(dǎo)帶中附加的自由運(yùn)動(dòng)
的載流子。因此,磷原子起電子施主的作用。
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