Titlul lucrării: Defectele din cristale. Clasificarea defectelor. defecte punct, linie și suprafață
Specializarea: Chimie și Farmacologie
Descriere: defecte liniare pentru defecte liniare sunt cristaline dislocații cu zăbrele. Distinge margine și cu șurub dislocările. Linia de dislocare în acest caz este granița suplimentare. dislocații elicoidale din cristal poate fi definit ca o schimbare de cristal în raport cu cealaltă, dar, spre deosebire de o muchie luxație linie șurub dislocare paralelă cu deplasarea vectorului.
Mărime fișier: 30.5 KB
Munca Descarcate: 133 de persoane.
Defecte în cristale. Clasificarea defectelor. Punct, linie și defecte de suprafață.
Cristale cu structură regulată perfectă nu există în natură. În lumea reală există întotdeauna cele sau alte abateri de la regimul regulat al particulelor în spațiu. Aceste abateri sunt numite defecte structurale. Pentru a clasifica defecte pe baza lungimii.
- defecte punctuale, adică astfel de dimensiuni sunt în trei dimensiuni proporționale cu dimensiunile atomilor.
- defecte liniare # 150; dimensiuni în două direcții comparabile cu dimensiunea atomilor, și într-una cu dimensiunea cristalului.
- defecte de suprafață # 150; dimensiuni într-o singură direcție cu dimensiunea de atomi, și în două dimensiuni, cu cristalul.
- defecte tridimensionale # 150; dimensiunile în toate cele trei direcții sunt comparabile cu dimensiunile cristalului.
Semiconductorul elementar nu conține impurități, există 6 tipuri de defecte punctiforme, cu excepția asociațiilor lor. Acest atomi de muncă vacante interstitiale sunt atomi donori, posturile vacante acceptor de electroni și găuri.
Compușii chimici, există încă acele modificări numite antisite, adică schimb de locuri atomi care formează compus. Posturi vacante sunt site-ul liber sau vacant în structura cristalină. In cristalele ionice, adică Cristalele formate de ioni distinge cationic, cu semnul. și anionici, cu un semn. locuri de muncă.
În cristalele, există, de asemenea, așa-numitele defecte Schottky, care constituie un post vacant format din cauza evaporării unui atom de pe suprafața cristalului și apoi prin deplasări succesive de atomi care se deplasează în cristal.
atomi interstițiale # 150; sunt atomi ai substanței de bază, deplasate de pe locurile lor cu zăbrele și se află în golurile. Dacă dimensiunea atomilor de impuritate sunt diferite de mărimea de bază a atomului nu este mai mare de 10-15%, se poate înlocui atomul de bază. Această așa-numita atomi de impuritate de substituție. atomi de necurăția, situate în golurile, numit introducerea atomilor de impuritate.
defectelor punctuale pot apărea sub influența unor factori externi. Energia formării acestor defecte să fie cheltuite pentru ruperea legăturii și denaturarea rețelei cristaline în apropierea defectului. Pozitia una energie formarea de ordinul 1 eV, un atom interstițial # 150; ordinea 2-3 eV.
Crystal conține întotdeauna locuri de muncă interstițiale atomi de atomi din cauza fluctuațiilor termice. In semiconductori și ionice defecte cristale punctiforme ca rezultat o schimbare în distribuția sarcinilor electrice și, prin urmare, sunt electric centre active de.
defecte punctuale pot exista, de asemenea, sub formă de asociații sau complecși.
Locuri de muncă pot forma divacancies, trivacancies, post vacant tetraedre. clustere Vacancy numite clustere, care pot forma pori. Asemenea defecte sunt instabile, probabilitatea formării este mai mare cu atât mai mare energia de legătură dintre defectele punctuale și concentrația este mai mare defect. Cristale 90% din posturile vacante există sub formă de posturi vacante unice, și doar aproximativ 10% sub formă de asociații ale acestora.
atomii interstițiale pot forma configurație liniară intermitentă. atomi de poziție asociat cu interstiții care sunt formate prin mișcarea sitului zăbrelele atomii interstițiale adiacente sunt numite defecte Frenkel.
Pentru defecte liniare sunt dislocații cristal cu zăbrele. Sub dislocații înțeleg vedere imperfecțiunile de tip rupere ale rețelei cristaline sau a straturilor atomice forfecare alternanță regulată de rupere a avioanelor atomice. Distinge margine și cu șurub dislocările.
O regiune de margine dislocare este o distorsiune latice în apropierea marginii plane atomic care se termină în interiorul cristalului. Această așa-numită a suplimentare. Din extra apare în cristale, cum ar fi incomplet deplasarea unei părți în raport cu celălalt cristal. line Dislocarea în acest caz, # 150; este granița suplimentare.
Un cristal care cuprinde o dislocare șurub nu constă din avioane atomice paralele și similare din același plan ca și scara în spirală turbionar. Axa acestui șurub este o linie de șurub luxație.
De obicei, cristalele sunt dislocările mixte, adică au componentele marginale și cu șurub. În acest caz, liniile de dislocații par bucle spațiale arbitrare care sunt închise, sau pe ei înșiși, sau ramifica la alte bucle de dislocare, sau vin la suprafața cristalului.
distorsiune Lattice introdusă prin dizlocarea concentrată în apropierea liniei de dislocare într-un interval îngust de diametre mai multor distanțe interatomice. Cantitatea și natura dislocării cauzate de prezența perturbațiilor și cantitatea asociată de energie elastică este determinată de vectorul Burgers. fluxurile sale fizice din noțiunea de așa-numitul circuitul Prăjitura.
Să presupunem că în rețeaua are un extra semiplanului. Marginea acestei semiplanului este linia axei sau simpla dislocare margine. Egal într-unul dintre planurile atomice perpendiculare pe axa dislocării ABCDA buclă închisă. În cazul unui grilaj ideal de astfel de circuit nu ar fi închis, vom ajunge la un punct de E. Vectorul, care trebuie să fie întreprinse pentru a închide calea, numit vectorul Burgers dislocării, și conturul # 150; Circuit Burgers.
În cazul unei muchii dislocare Prăjitura vector perpendicular pe axa vectorului de dislocare și de margine de dislocare Burgers # 150; Această distanță față de planul stratului intermediar rupt.
În cazul șurub Burgers dislocare vectorul este paralelă cu axa și direcția de deplasare. Pentru un vector Burgers șurub dislocare # 150; Această elice cu pas. Prăjitura vector dislocare amestecat este la un unghi de până la linia de dislocare. circuit deschis este caracterizat prin suma tuturor confuziile zăbrele elastice, care au acumulat în zona din jurul dislocare. Astfel, vectorul Burgers # 150; această măsură de denaturări cauzate de prezența dislocare. Luxații sunt înconjurate de un câmp de tensiuni elastice. Zona de deasupra liniei dislocării margine se confruntă cu tensiune-compresie, și sub stres stretch. În jurul dislocării șurub există câmp de forfecare sau eforturi de forfecare. Magnitudinea energiei elastice cauzate de dislocare este proporțională cu vectorul Burgers.
Interacțiunea și mișcarea dislocațiilor
Convențional, luxații de margine sunt împărțite în pozitive și negative. dislocare pozitivă corespunde cazului în care un extra semiplanului din partea de sus a cristalului. În jumătatea superioară a tensiunii de compresiune de cristal actioneaza si in partea inferioara # 150; stretching. Indicat de o astfel de semn dislocarea # 150; aceasta este o dislocare margine pozitivă. Negativ dislocare margine corespunde cazul opus, și notată cu simbolul.
Aceste două tipuri de luxații diferă doar prin rotirea cristalului de pe. Prin urmare, conceptul de semn dislocare are sens, în cazul în care există mai mult de o dislocare pentru comparații lor. luxații elicoidale sunt împărțite în dreapta și în stânga, în direcția de rotație a șurubului.
Dislocările pot interacționa. Același nume respinge și atrage în sens opus. Sub aceeași tensiune externă de dislocații opuse muta în direcții diferite. luxații oppositely se deplasează în același plan, la o reuniune pot fi distruse sau anihilat reciproc.
Cu cât mai mare densitatea avioanelor reticular, cu atât mai puțin vectorul Burgers, mai puțină energie este mai ușor de implementare și migrare. Aceasta explică faptul că dislocărilor tind să apară și să se deplaseze pe avioane și cele mai dens populate zone ale atomilor, adică, densitatea maximă reticular. Interacțiunea dislocațiilor are loc în conformitate cu criteriul Franc. fuzionare sau divizarea reacției dislocare merge într-o direcție astfel încât suma pătratelor vectorilor Burgers de dislocații formate în timpul reacției a fost mai mică decât suma pătratelor vectorului Burgers luxațiilor inițiale.
Interacțiunea dislocațiilor cu defecte punctiforme
Există două tipuri de interacțiune: elastice și electrice.
interacțiunea elastică se datorează tensiunilor normale ale câmpurilor elastice în jurul dislocările și atomii de impuritate. semn de tensiune în jurul atomului de impuritate depinde de raportul dintre bază substanță razelor atomice și a impurităților. Atom, crearea unei solicitări de tracțiune vor avea tendința de a comprima zona din apropierea dislocare. Atom, creând un efort de compresie, # 150; în zona întinsă.
interacțiune electrică se manifestă în principal în cristale ionice și semiconductori. obligațiuni dangling în actul dislocare ca acceptoare. Aceste link-uri de captare electronilor de conducție și de a produce Coulomb interacțiunea dintre luxatii si ioni pozitivi. Impuritatile pot forma o atmosferă de impurități în jurul liniei de dislocare. Această așa-numita atmosferă Cottrell, care inhibă mișcarea și multiplicarea luxații.
Gradul de dislocare desemnate depinde de temperatura lor de formare. Dislocații care apar la temperaturi ridicate, atunci când atomii de impuritate sunt suficient de mobile, sunt desemnate atmosfere maxime. Prin urmare, creșterea luxațiilor formată în timpul creșterii cristalelor, mult mai puțin mobil decât o dislocare are loc la temperaturi mai scăzute.
Educația dislocare apare ca urmare a relaxării macrostresses elastice. Chiar și în relativ perfectă nucleată de cristale de dislocare apare pe unele concentratoare de stres. Sursele de astfel de macrostresses pot avea suprafețe diferite și în vrac neuniformitate. Structurile de dispozitiv oferă principala contribuție la tensiunea care apare pe marginea straturilor învecinate, datorită diferenței de coeficient de dilatare termică liniară. Educația poate fi cauzată de dislocații în timpul deformării plastice și ruperea casantă în timpul tăierii, șlefuire, lustruire plăci trasării (una dintre ultimele operații în fabricarea circuitelor integrate, această operație de tăiere a plachetelor în cipuri individuale). Un rol important este jucat de moștenirea unui singur cristal de dislocare din semințe. Și în cazul straturilor epitaxiale ale substratului.
Cel mai adesea, multiplicarea dislocare are loc printr-un mecanism de Frank Reid. Frank-Read sursă este formată prin acțiunea tensiunilor aplicate asupra dislocării consfințit la două puncte. pot să apară Securizarea atmosfere Cottrell. Ca urmare, fixare împiedică deplasarea liniei de dislocare ca un întreg, astfel încât porțiunea desemnată începe să se îndoaie sub acțiunea tensiunii și a genera noi luxații.
Defecte structurale schimba proprietățile materialelor semiconductoare și a structurilor de dispozitiv. Efectul luxații, datorită faptului că acestea contribuie la decalajul banda a nivelurilor de materiale permise. Prin urmare, acestea ar trebui să fie descrise cât mai exact posibil. Metode de imagistica dislocările unui semiconductor pot fi clasificate după cum urmează:
- Observarea dislocații în cristal vrac prin spectroscopie în infraroșu, spectroscopie de raze X, microscopie electronica in transmisie, prin microscopie electronică de baleiaj.
- locuri de ieșire Identificarea dizlocarea la suprafața cristalului prin corodare selectivă și observarea la microscop optic.
Această din urmă metodă este cea mai simplă și comune. Constă în gravarea suprafața reactivului de cristal ales. site-ul de ieșire a dislocării la suprafață are o reactivitate chimică crescută și în cristalul lor gravură are loc la o rată mai mare. Aceasta se numește o corodare selectivă sau selectivă și conduce la formarea așa-numitelor figuri etch, care permit detectarea prezenței luxații subzoren limite. Forme sau gropi de corodare cele mai delimitând avioane pline de apropiate și sunt, prin urmare, forma strict definită. Densitatea superficială a gropilor etch numărate cu un microscop optic și este o măsură a calității structurale a cristalului. Structurile de dispozitiv nu trebuie să depășească. în cazul în care mai mult # 150; este un material de calitate inferioară.
Pentru suprafață imperfecțiunile sunt diferite tipuri de interfețe, care sunt împărțite în două grupe: interfaza și intraphase. granițele întrefaze separă regiunile care se află în diferite stări de fază. Intraphase regiune în regiunea de contact Grile cristaline orientate în mod diferit au aceeași fază.
În cazul în care unghiurile misorientation sunt relativ mici: mai puțin. limitele sunt numite cu unghi mic sau subboundaries și partajate domeniul lor # 150; subzornami. limite-unghi mic sunt formate prin așa-numitele ziduri de dislocare.
In același nume dislocații aranjate una sub alta, deoarece acest sistem de dislocare aranjament planuri paralele de alunecare mai energic favorabil și stabil. Subboundary sub un microscop arata ca un lanț de gropi de corodare, echidistante unul față de celălalt. Mai mic unghiul misorientation, cea mai mică densitatea dislocațiilor la interfața și coborâți densitatea gropi etch. Dacă unghiurile de dezorientare și o mare mobilizare. limita este numit un unghi mare, și partajate domeniul lor de materiale # 150; cristalite sau boabe. Materialul care conține astfel de limite este deja policristalin.
În ce scop, am examinat dacă numărul de suma produsului unui anumit număr de acțiuni pentru a determina mai rapid. și pentru a găsi numărul 365 pentru a găsi parte din numărul de numărul necesar este împărțit la numitorul și numărătorul va fi înmulțit cu 292; b Găsiți numărul dacă acesta este egal cu 146. Pentru a găsi rezultatul ar trebui să fie împărțit la numărul de ori numărătorul și numitorul va 219 2 și orice număr care nu este divizibil cu 10; Oricare ar fi suma împărțită la numărul necesar ca fiecare termen este împărțit la numărul 140 este divizibil cu 10, atunci x trebuie să fie divizibilă cu.
Educație: familiarizarea studenților cu conceptul de numere simple și compuse, pentru a repeta conceptul și clasificarea separatorului de a stabili algoritmul pentru rezolvarea sarcinilor de mișcare. 1 Mai întâi amintesc ce număr se spune că numărul divizor și împărțitor este numărul de apelat număr la care un divizibile sau: b se divide și în cazul în care există un număr cu = bc. divizori record de 30.
Scopul principal: capacitatea de a forma o reprezentare a numărului ca produs al factorilor prime; se repetă și sigur: conceptul de semne simple și compuse de divizibilitate. Din seria de numere care rezultă este numărul de multipli de 3. Din setul de numere care rezultă este numărul de multipli 9. Din seria de numere care rezultă este numărul de multipli de șase.