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晶体缺陷有哪些分类
2024年08月15日 09:38   浏览:258   来源:小萍子

晶体缺陷主要分为以下几种:点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。

点缺陷(Point defects)

最简单的晶体缺陷,在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列。在空间三维方向上的尺寸都很小,约为一个、几个原子间距,又称零维缺陷。包括空位、间隙原子、杂质、溶质原子等

原子迁移到晶体表面或内表面的正常结点,使晶体内部留下空位,称为肖特基缺陷。

正常结点位置的原子迁移到点阵的间隙位置,使晶体中形成数目相等的空位和间隙原子,称为弗伦克尔缺陷。空位—间隙原子对。
空位和间隙原子都会使点阵产生弹性畸变,而且间隙原子引起的畸变程度要比空位引起的畸变大的多,因此,间隙原子形成能大,在晶体中的浓度低。一般,晶体中间隙原子的形成能是空位的形成能的3-4倍。


线缺陷(Linear defects)
主要是指位错,是一个直径为3~5个原子间距,长数百个原子间距以上的管状原子畸变区,也称为一维缺陷。位错分为韧型位错、螺型位错、混合位错。
若额外半原子面位于晶体的上半部,则此处的位错线称为正刃型位错,反之,则称为负刃型位错

螺型位错无额外半原子面,原子错排呈轴对称;根据螺旋形排列的原子的旋转方向不同,可分为右旋和左旋螺型位错

面缺陷(Interfacial defects)
在两个方向上的缺陷扩展很大,其它一个方向上尺寸很小,也称为二维缺陷。包括晶界、孪晶界、堆垛层错、相界等。

体缺陷Body defects)
晶体内部偏离周期性点阵结构的三位缺陷称为体缺陷,主要有包裹体、空洞、夹杂物、第二相等。
550℃-700℃,热处理温度较低,氧沉淀是伴随层错的针状氧沉淀或不伴随层错的针状氧沉淀。
900℃-1100℃,热处理温度较高,氧沉淀的形状会越来越紧密,这时硅体内最多的氧沉淀形态为八面体。这是因为氧沉淀要依靠形状更紧密而降低表面能,而八面体氧沉淀{111}结晶面的表面能是很低的。参考来源:刘世龙


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