DEFECTE Punct DEFECTE
POINT defecte de structură DEFECTELE cristal ale căror dimensiuni, în toate cele trei dimensiuni sunt comparabile cu una sau mai multe distanțe interatomice. Un defect punct poate avea o structură simplă sau complexă.
Tipuri de defecte punctiforme
Post vacant (V) - din limba engleză. vacant - absența unui atom sau ion în site-ul de cristal cu zăbrele, pe care un cristal perfect, ar trebui să fie ocupat de atomul (ion). Compoziția complexă a materiei poate fi un nod liber ocupat de atomi diferiți A sau B. Prin urmare, poziția deschisă este indicată de VA, VB, este adesea notat pătrat gol. Formarea de posturi vacante este însoțită de relaxarea elastică a atomilor din jur. Ei vin împreună, se deplasează în direcția centrului porilor și raza efectivă a porilor scade. Volumul posturilor vacante de diamant zăbrele este de aproximativ 0,8 ori volumul atomului, și centrată pe chip - 0,5-0,6.
Interstițiale sau încorporate (I) - din limba engleză. interstițial - numit atom sau ion este localizat în pori interatomică (gol). Ai este un atom interstițial al A, Ai 2+ - dublu ionizate atom O în interstițiu.
Poziția care rezultă ca urmare a plecării atomului nod pe suprafața de cristal sau orice limită în cristal, numite defecte Schottky. Elementele Crystals (metale, în special) sunt de posturi vacante unice în cristale ionice Schottky defect este o pereche de cationic și posturile vacante anionici. Acest defect este adesea găsit în cristale de halogenuri alcaline. defecte Disponibilitatea Schottky reduce densitatea cristalului, ca atomi poziție derivată este difuzată pe suprafața sa.
Defect Frenkel - post vacant și atomul interstitiale - predomină în cristale de halogenuri de argint. Posturi vacante și atomii interstitiale muta în rețeaua de energie termică. defecte Frenkel sunt formate ușor în cristale de diamant cu structura. Aceste defecte nu afectează densitatea cristalului. În general, cristalul poate fi defecte Frenkel și defecte Schottky care predomină cele pentru formarea care necesită mai puțină energie.
defecte punctuale formate de atomi sau elemente vacante din care constă substanță numită defecte punctiforme intrinseci. În plus față de compușii din posturile disponibile și intercalat care pot fi formate defecte antisite - schimburi reciproce plasează atomi de elemente care formează compus. Asemenea defecte apar atunci când dimensiunea și electronegativitatea atomilor A și B sunt similare, iar rolul componentei ionice este mică. tulburare Antistructural se observă, de exemplu, în telurură de bismut BI2 Te3. The nedopat GaAs arseniură de galiu pot fi prezente următoarele tipuri de defecte punctuale intrinseci: post vacant arsenic și galiu - VAS vga; atomii interstițiale de arsenic și galiu Asi. gai; defecte antisite - galiu atom arsenic în poziția și galiu atom arsenic în poziție - ASGA, GaAs. In compușii pur ionici greu apar defecte antisite. O caracteristică a compușilor este, de asemenea, formarea de soluții solide cu scăderea unei abateri de la compoziția stoichiometric (vezi. Stoichiometria).
post vacant energie formarea de ordinul unui electron volt, iar pentru atom interstițial - câteva electronvolți.
Locuri de muncă pot fi combinate într-un V2 divacancy, trivacancies, tetraedre vacant (multivakansii Vn), se poate forma o pereche V-I. clustere Vacancy - forma pori - cluster. atomii interstițiale pot fi combinate într-un dumbbell într-o configurație liniară în placă. Toate aceste defecte sunt mai puțin stabile decât unică, astfel încât ele necesită mult mai multă educație energie.
Punerea în aplicare poate fi fie proprii și impurității atomi sau ioni, atomi care diferă de mărimea de bază sau de valență. Dacă atomul este într-un nod străin, substituția este defectă în cazul în interstițiu, aceasta introducere atom.
Impuritățile substituție înlocuind substanța de bază în rețeaua de particule, sunt introduse în zăbrele este mai ușor decât atomic raze mai aproape (ionic) a materialului de bază și o impuritate. impuritate interstitiala ocupă interstiții și, în plus, cu atât mai ușor este, cu atât mai mare cantitatea de spațiu dintre atomii. Astfel, într-un metal bine ambalate FCC de dimensiuni mai mici de impurități atomii B, C, Si, N, O, introdus în situsurile tetraedrice sau octaedrice interstitiale sau deplasa de atomul nod pentru a forma cu aceasta o pereche de gantere de tip. In cristale semiconductoare cu structura de tip diamant sau atomii de impuritate blendă pătrunde cu ușurință în patru goluri tetraedrice vacante sau nule în celula HCC. În care atomii de impuritate care se află în poziția de substituție, creând nivelurile de energie în banda interzisă a semiconductorului. atomi care sunt în impurității interstițiile, de regulă, nu creează aceste niveluri, dar influența asupra proprietăților mecanice ale semiconductorilor. atomii de impurificare pot forma, de asemenea, complecși cu defecte punctuale intrinseci. Ge și Si defect caracteristic sunt complexele poziție deschisă - poziție deschisă și oxigen - grupuri de elemente V numite în literatura A- și E-centre, respectiv. În materiale binare, evident, gama de posibilități de formare a complexului este mult mai larg: este posturi vacante în diferite sublattices VAVB legate. combinate cu defecte antistructural VABA, ABBA, etc.
Valoarea defectelor punctuale
atomi de impurificare este mereu prezent în cristal. Ia-substanță absolut pură este imposibil. Problema sintezei cristalelor cu proprietăți dorite depinde în mare măsură de puritatea materiilor prime și prin crearea condițiilor de creștere a cristalului, în care cristalul de creștere este contaminarea dificilă de impuritățile din mediul înconjurător. În același timp, prin introducerea de impurități, puteți schimba în mod opțional proprietățile cristalului. Introducerea unei concentrații predeterminate de dopant permite de a primi cristale cu concentrația dorită și tipul de purtători de sarcină și strict controlate.
În funcție de condițiile
Posturi vacante și atomii interstițiale există în orice structură cristalină și la orice temperatură. În condiții de echilibru în cristal defecte punctiforme stoichiometrice apar ca rezultat al mișcării termice. Concentrația defectelor punctiforme este zero la 0 ° K și crește rapid cu creșterea temperaturii. Acest lucru crește energia internă a cristalului, dar în același timp crește și entropia datorită dezordinii crescută în aranjamentul particulelor. Pentru fiecare temperatură poate fi o astfel de concentrație a defectelor punctuale în care cheltuielile de energie pentru formarea punctului defect este compensat printr-un câștig în entropie, t. E., Condiția energiei interne și cristalul minim rămâne într-o stare de echilibru termodinamic. Această concentrație de echilibru a defectelor punctuale depinde de temperatură n / Ne - E / (kT unde N -. Numărul total de atomi pe unitatea de volum, n - numărul de defecte în același volum, E - energia de activare a defectului este egal cu formarea sa, k - o constantă Boltzmann. Astfel, chiar și într-un cristal într-o stare de echilibru termodinamic, întotdeauna prezintă defecte punctuale. în condiții reale, concentrația defectelor punctuale este întotdeauna mai mare decât echilibrul.
Concentrațiile relative ale posturilor vacante și atomii interstitiale nu depinde numai de echilibrul termodinamic, ci și asupra condiției neutralității electrice a cristalului. Cristale ionice și defecte punctiforme semiconducting au sarcini electrice: cation pozitiv încorporat anion încorporat negativ. anion de locuri de muncă, adică. E. Lipsa sarcină negativă de a acționa ca o sarcină pozitivă eficientă. În semiconductori și dielectrici rolul defectelor electric active este mare. Ele pot fi acceptori sau donatori. Indiferent de gradul de concentrare și tipurile de defecte punctiforme, cristalul ca întreg este electric neutru. Condiții electroneutralității furnizate formă un număr egal de defecte încărcate pozitiv și negativ, sau formarea defectelor complexe sau formarea de electroni liberi sau găuri. In metale, electronii de valență. Gruparea ușoară sau pornind de la defecte electric active, scut și să le neutralizeze. Prin urmare, acceptor sau defecte de tip donor în metale nu prezintă interes practic.
defectelor punctuale se pot deplasa prin cristal pentru a interacționa unii cu alții și cu alte defecte. În timp ce întâlnirea cu altele, și un post vacant atom interstițial poate fi anihilată.
defectelor punctuale pot forma diferite combinații de neutru. Neutralizarea defectelor zăbrele cu ajutorul electronilor și găuri mai probabil, mai mulți electroni și găuri în banda de conducție a cristalului, adică, decalajul de banda îngustă. Defecte de acest tip sunt disponibile în semiconductori.
defectelor punctuale afectează multe proprietăți ale cristalelor. compoziția și starea determinată electric, optic, rezistența și alte caracteristici ale materialelor lor.
Vezi ce „defecte punctiforme“ în alte dicționare:
defect Point - (defecte de dimensiuni zero) încălcări perfecte cristalin. grila, limitată de unul sau mai multe. noduri. T ... Encyclopedia fizică
defecte Point - taškiniai defektai statusas T sritis chemija apibrėžtis Defektai, esantys Vieno ar kelių kristalinės gardelės mazgų riboza. atitikmenys: angl. defecte punctuale rus. defecte punctiforme ... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
DEFECTE - cristale tulburari particule stricte de periodicitate în rețeaua cristalină. Distinge defectelor punctuale (posturi vacante, atomi interstițiale), unidimensionale (luxații) și bidimensional (suprafața limitelor de cristal de cereale și gemenii). ... ... Collegiate dicționar
Defectele din cristale - (lat defectus dezavantaj defect.) Crystal tulburări de structură periodicitate în monocristale reale. Structura idealizată a atomilor de cristal ocupă poziția de a forma o rețea tridimensională corectă ... Marii Enciclopedii Sovietice strict definite
defecte - în tulburările de cristale particule stricte de periodicitate în rețeaua cristalină. Distinge defectelor punctuale (posturi vacante, atomi interstițiale), unidimensionale (luxații) și bidimensionale (limitele de suprafață ale boabelor de cristal și gemeni). ... ... Collegiate Dicționar
DEFECTE - cristale (din latină. Imperfecțiune defectus dezavantaj), Disorders ordonate complet aranjament de particule (atomi, ioni, molecule), caracteristice unui cristal perfect. Formată în procesul de creștere a cristalelor din topitură sau p pa, și, de asemenea, sub ... ... Chemical Encyclopedia
defecte de cristal - defecte de cristal este orice încălcare a simetriei de translație a cristalului este periodicitatea perfectă a rețelei cristaline. Există mai multe tipuri de defecte pe dimensiunea. Și anume, există zero dimensionale (punct), unidimensionale ... ... Wikipedia
Defecte în rețeaua cristalină - defecte de cristal menționate la orice încălcare a simetriei de translație a cristalului periodicității perfectă a rețelei cristaline. Există mai multe tipuri de defecte pe dimensiunea. Și anume, există defecte dimensionale zero dimensionale, ... ... Wikipedia
Defecte în cristale - (de defect defectus latin, un defect.) Imperfecțiuni cristaline. Structura, încălcarea strict periodice. Particulele cristaline. locația grilă. D. în a. Sunt împărțite în grupuri de Geom. recomandate. defectelor punctuale (zero-dimensionale) sunt mici în toate ... ... Great Dicționarul Enciclopedic Politehnica
DEFECTE - rețeaua cristalină, orice abatere de periodicitatea ideală (de la defectus defect latin, un defect.). Al. structură. DI poate fi fie atomia sau macroscopică. dimensiuni. Format în timpul cristalizării, sub influența ... ... Encyclopedia fizică
- Scaun cu rotile 3-in-1 Caretto "Montana F" (culoare: bej, piele bej). Scaun cu rotile Caretto Montana rafinat și elegant, realizate din materiale ecologice, de siguranță și confort pe tot parcursul. Foarte frumos cărucior, practic, cu o calitate de încredere și de înaltă ... Citește mai mult Cumpără pentru 28.500 de ruble
- Difuzia în solide. H. Merer. Cartea este expert german bine cunoscut consideră că problemele fundamentale ale difuziei în solide - o parte importantă a fizicii în stare solidă, metalurgie fizică, știința materialelor și ... Citește mai mult Vand pentru 1651 UAH (Ucraina numai)
- Difuzia în solide. H. Merer. Cartea este expert german bine cunoscut consideră că problemele fundamentale ale difuziei în solide - o parte importantă a fizicii în stare solidă, metalurgie fizică, știința materialelor și ... Citește mai mult Vand pentru 1521 de ruble