电子材料与器件 第2节 晶体的电学性质.pdf

第第2 节晶体的电学性质节 晶体的电学性质 第第 节节 晶体的电学性质晶体的电学性质 2.1 晶体中的缺陷晶体中的缺陷 晶体中的缺陷晶体中的缺陷 把晶体看成是由原子把晶体看成是由原子、分子、分子、离子在空间完全有规则地、离子在空间完全有规则地 把晶体看成是由原子把晶体看成是由原子、、分子分子、、离子在空间完全有规则地离子在空间完全有规则地 排列构成的排列构成的。这种具有完整点阵结构的晶体是理想化的。这种具有完整点阵结构的晶体是理想化的，， 排列构成的排列构成的。。这种具有完整点阵结构的晶体是理想化的这种具有完整点阵结构的晶体是理想化的，， 称为理想晶体称为理想晶体称为理想晶体称为理想晶体。。。。然而在任何一个实际晶体然而在任何一个实际晶体然而在任何一个实际晶体然而在任何一个实际晶体 （（（（天然的或人工天然的或人工天然的或人工天然的或人工 称为理想晶体称为理想晶体称为理想晶体称为理想晶体。。。。然而在任何一个实际晶体然而在任何一个实际晶体然而在任何一个实际晶体然而在任何一个实际晶体 （（（（天然的或人工天然的或人工天然的或人工天然的或人工 生长的晶体生长的晶体）中）中，，其原子其原子、分子或离子的排列总是或多或、分子或离子的排列总是或多或 生长的晶体生长的晶体））中中，，其原子其原子、、分子或离子的排列总是或多或分子或离子的排列总是或多或 少的与理想的点阵结构有所偏离少的与理想的点阵结构有所偏离。那些偏离理想点阵结构。那些偏离理想点阵结构 少的与理想的点阵结构有所偏离少的与理想的点阵结构有所偏离。。那些偏离理想点阵结构那些偏离理想点阵结构 的部位叫做晶体的缺陷或晶体的不完整性的部位叫做晶体的缺陷或晶体的不完整性。。 的部位叫做晶体的缺陷或晶体的不完整性的部位叫做晶体的缺陷或晶体的不完整性。。 缺陷缺陷：热缺陷：热缺陷，杂质缺陷，杂质缺陷，非化学计量缺陷，非化学计量缺陷 缺陷缺陷：：热缺陷热缺陷，，杂质缺陷杂质缺陷，，非化学计量缺陷非化学计量缺陷 1 根据缺陷在空间分布的几何形状和尺寸大小分类根据缺陷在空间分布的几何形状和尺寸大小分类 ：： 根据缺陷在空间分布的几何形状和尺寸大小分类根据缺陷在空间分布的几何形状和尺寸大小分类 ：： (1)点缺陷点缺陷：偏离理想点阵结构的部位仅为一个原子或几个原：偏离理想点阵结构的部位仅为一个原子或几个原 点缺陷点缺陷：：偏离理想点阵结构的部位仅为一个原子或几个原偏离理想点阵结构的部位仅为一个原子或几个原 子范围内子范围内，在所有的方向上的尺度都很小，在所有的方向上的尺度都很小，也称，也称 子范围内子范围内，，在所有的方向上的尺度都很小在所有的方向上的尺度都很小，，也称也称 为零维缺陷为零维缺陷。如空位。如空位、间隙原子、间隙原子、杂质原子等、杂质原子等。。 为零维缺陷为零维缺陷。。如空位如空位、、间隙原子间隙原子、、杂质原子等杂质原子等。。 (2) 线缺陷线缺陷：偏离理想点阵结构的部位为一条线：偏离理想点阵结构的部位为一条线，在其它两个，在其它两个 线缺陷线缺陷：：偏离理想点阵结构的部位为一条线偏离理想点阵结构的部位为一条线，，在其它两个在其它两个 方向上的尺寸比较小方向上的尺寸比较小方向上的尺寸比较小方向上的尺寸比较小，，，，称为一维缺陷称为一维缺陷称为一维缺陷称为一维缺陷。。。。 方向上的尺寸比较小方向上的尺寸比较小方向上的尺寸比较小方向上的尺寸比较小，，，，称为一维缺陷称为一维缺陷称为一维缺陷称为一维缺陷。。。。 如各种类型的位错如各种类型的位错。。 如各种类型的位错如各种类型的位错。。 (3) 面缺陷面缺陷：偏离理想点阵结构的部位为二维尺寸比较大的面：偏离理想点阵结构的部位为二维尺寸比较大的面，， 面缺陷面缺陷：：偏离理想点阵结构的部位为二维尺寸比较大的面偏离理想点阵结构的部位为二维尺寸比较大的面，， 称二维缺陷称二维缺陷。如晶界。如晶界、相界、相界 （表面（表面、界