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第三章 1.相变驱动力：亚稳相和稳定相间存在自由能的差值，△g为驱动力器意义是单个原子由流体相转变为晶体相时引起的系统吉布斯自由能的降低量，或者说使单个原子从流体相变为晶体相的力。由?=(-ρ/M)*N*△g △g 0, ?为正，表示?指向流体，此时晶体生长；△g 0，?为负，表示?指向晶体，此时晶体溶解或熔化，升华；△g=0，?=0，界面不动，晶体和溶液处于平衡，晶体不生长也不溶（熔）。气相生长系统中的相变驱动力：△g=△μ/N=－kTln(p1/p0)=－kTlnα=－kTσ，溶液生长系统中的相变驱动力：△g=△μ/N=－kTln(C1/C0)=－kTlnα=－kTσ，熔体生长系统中的相变驱动力：△g=△G(T)/N=－(LSL△T)/(NTm)=－LSL×△T/Tm 2均匀成核：在驱动力作用下，亚稳相终究要转变为稳定相。在亚稳相系统中空间各点出现稳定相的几率都是相同的。临界半径公式，形成能公式， 非均匀成核：非均匀成核：若稳定相优先地出现在系统中的某些局部区域。临界半径公式，形成能公式， 均匀成核：在亚稳相系统中空间各点出现稳定相的几率都是相同的，称为均匀成核，其成核几率受晶核形成能与临界尺寸的控制。 形成能：ΔG(r*)=4/3*πγSFr*2 =(16πΩs2γSF2 ) /3Δg Ωs 胚团原子或分子的体积 ，γSF 胚团或流体相界面的单位面积的表面能 临界半径：r*=（-2ΩsγSF)/ Δg C.成核率：Ｉ＝Ｂｎ(r*)　　课后作业！ 第四章 3. 奇异面：表面能级图中能量曲面上出现极小值的点所对应的晶面。在极小值点出能量曲线是不连续的，数学上该店称为奇异点，相应于奇异点的晶面称为奇异面。显然，奇异面是表面能较低的晶面，一般来说，奇异面是低指数面，也是密面积。 邻位面：取向在奇异面邻近的晶面。由于界面能效应，邻位面往往有一定组态的台阶构成。 非奇异面：除奇异面与邻位面的其他取向的晶面。 4.从微观结构（原子级）考虑，晶体生长界面结构的基本类型有哪几种并简述其特点： A.完整光滑突变界面：界面上无缺陷，微观上是光滑的，对应于奇异面在固液体系中从固体到流体的相变仅发生在一个或两个原子面 B. 非完整光滑突变界面：界面上有缺陷，微观上是光滑的，对应于奇异面在固液体系中从固体到流体的相变仅发生在一个或两个原子面 C.粗糙突变界面:微观上看界面是凹凸不平的，对应于非奇异面，在固液体系中从固体到流体的相变仅发生在一个或两个原子面 D.扩散界面： 5.邻位面偏离奇异面的角度愈大，台阶化后邻位面上的台阶密度k愈大。邻位面台阶化公式：tanθ=－hk ,邻位面斜率tanθ ,h表示台阶高度，λ表示台阶间距，k=1/λ为台阶密度。(k=0,奇异面是光滑面，θ增加，k也增加)当邻位面与奇异面的夹角θ增加时，台阶密度k也随着增加，台阶密度很大，台阶间距只有几个原子间距时，台阶的意义也就模糊了，这样的表面称为粗糙面，即前面所说的非奇异面。所以通常所说的台阶化只能是指邻位面的台阶化。 6.柯塞尔模型：台阶的平衡结构模型--完整光滑界突变面 杰克逊模型：(已解决：扭折源；还需解决：平衡态下，界面上会不会借助热涨落产生台阶的问题--台阶源)--粗糙界面 特姆金模型：扩散界面模型--扩散界面 界面相变熵a=L0η1/kTe Z a是两个因子的乘积，①Lo/kTe,其中Lo是单个原子相变时内能的改变，也可近似看做单个原子的相变潜热。Te是两相的平衡温度，k是波尔兹曼常数。Lo/Te是单个原子相变时熵的改变，称为物质相变熵。 ②η1/Z，其中Z是晶体内一个原子的近邻数，亦即配位数。 相变熵a：反应界面的光滑与粗糙的程度，a越大，界面越光滑。 A.α2，环境相的界面是光滑的，限制因素：台阶源 B.α2，环境相的界面是粗糙的，限制因素：热量和质量的传输过程。 课后作业！ 第五章 第五章 晶体生长动力学 1.光滑界面的生长： ①.二维成核生长机制（完整光滑突变界面的生长） A.临界半径：rc=re*?o/|Δg︳;形成能：ΔG(rc)=π*?o*γe2 / |Δg|=(2πrcγe)/2 单位长度棱边能re，单个原子或分子所占的面积?o B.二维晶核形成能为二维晶核形成能的一半。 C.临界尺寸：lc=2?o*γe/|Δg| 形成能：ΔG(lc）=2lcγe=2?o*γe2/|Δg| D.tnts ,单二维核生长; tnts , 多二维生长 ②.位错生长机制（非完整光滑突变界面的生长） 位错对生长的贡献 位错机制的生长速率 2.粗糙界面的生长：粗糙界面上到处都是台阶、扭折，吸附原子或分子位于粗糙界面上任何位置所具有的位能是完全相等