点缺陷符号和反应式[课资借鉴]

点缺陷部分(学生邮箱)

第1次课引言 复习晶体学章节的几个概念：空间点阵，结点，晶胞，七大晶系等。 一 晶体与晶格 晶体：由离子、原子或分子有规律地排列而成，即构成晶体的质点按一定规律排列着。质点在空间的分布具有周期性和对称性。 晶格：人们习惯用空间几何图形来抽象地表示晶体结构。就是把晶体质点的中心，用直线联起来，构成一个空间格架，这种空间格架就是晶体格子，简称晶格。最小晶格单元称为晶胞。 晶胞 14中Bravais Lattices （P －简单，I －体心，F －面新，C －底心） All crystal structures must belong to one of the 14 space, or Bravais, lattices: a b c - sides α β γ - angles

System Number of lattices Lattice symbols Restrictions on conventional cell axes and angles Triclinic 1 P a ≠ b ≠ c α≠β≠γMonoclinic 2 P，C a ≠ b ≠ c α = γ = 90o≠βOrthorhombic 4 P, C, I, F a ≠ b ≠ c α = β = γ = 90oTetragonal 2 P，I a = b ≠ c α = β = γ = 90o Cubic3P I or bcc F or fcc a = b = c α = β = γ = 90o Trigonal 1 R a = b = c α = β = γ < 120 o, ≠ 90oHexagonal 1 p a = b ≠ c α = β = 90o γ = 120 o 1．1 缺陷的概念 晶体的特征：其中的原子或原子集团都是在有规律的排列（周期性），即不论沿晶体的哪个方向看去，总是相隔一定的距离就出现相同的原子或原子集团。 实际上，即使在0K，实际晶体中也不是所有的原子都严格地按照周期性排列的，因为晶体中存在着一些微小的区域，在这些区域中或穿过这些区域时，原子排列的周期性受到破坏，这样的区域便称为晶体缺陷。

点缺陷部分(学生邮箱)

第1次棵引言 复习晶体学章节的几个概念：空间点阵，结点，晶胞，七大晶系等。 一晶体与晶格 晶体：由离子、原子或分子有规律地排列而成，即构成晶体的质点按一定规律排列着。质点在空间的分布具有周期性和对称性。 晶格：人们习惯用空间几何图形来抽象地表示晶体结构。就是把晶体质点的中心，用直线联起来，构成一个空间格架，这种空间格架就是晶体格子，简称晶格。最小晶格单元称为晶胞。 晶胞 14中Bravais Lattices（P－简单，I－体心，F－面新，C－底心） All crystal structures must belong to one of the 14 space, or Bravais, lattices: System Number of lattices Lattice symbols Restrictions on conventional cell axes and angles Triclinic 1 P a ≠ b ≠ c α≠β≠γMonoclinic 2 P，C a ≠ b ≠ c

α = γ = 90o≠βOrthorhombic 4 P, C, I, F a ≠ b ≠ c α = β = γ = 90oTetragonal 2 P，I a = b ≠ c α = β = γ = 90o Cubic3P I or bcc F or fcc a = b = c α = β = γ = 90o Trigonal 1 R a = b = c α = β = γ < 120 o, ≠ 90oHexagonal 1 p a = b ≠ c α = β = 90o γ = 120 o1．1 缺陷的概念 晶体的特征：其中的原子或原子集团都是在有规律的排列（周期性），即不论沿晶体的哪个方向看去，总是相隔一定的距离就出现相同的原子或原子集团。 实际上，即使在0K，实际晶体中也不是所有的原子都严格地按照周期性排列的，因为晶体中存在着一些微小的区域，在这些区域中或穿过这些区域时，原子排列的周期性受到破坏，这样的区域便称为晶体缺陷。 1．2 晶体缺陷的种类 按照缺陷区相对于晶体的大小，可将晶体缺陷分为以下四类： 点缺陷—在任意方向上缺陷区的尺寸都远小于晶体或晶粒的线度的缺陷 （0维缺陷）。例子：溶解于晶体中的杂质原子，晶体点阵结点上的原子进入点阵间隙时形成的空位和填隙原子等。 （2）线缺陷—在某一方向上缺陷区的尺寸可以与晶体或晶粒的线度相比拟的

结晶学 07-第六章 点缺陷

《结晶学》第二部分
晶体缺陷
缺陷是对完美的破坏。“晶体缺陷”是 对完美“晶体”的破坏。

完美“晶体”：具有格子(点阵)构造的固体。 晶体构造=点阵+结构基元 晶体构造=亚格子+方位错开 这种完美要求：任何一个该有粒子的位置必须有粒子，绝 不能缺，也不能换。 在不应该有粒子的位置上，不许有任何 的粒子！！！
否则，晶体的格子构造将遭到破坏。就会出现偏离晶体点 阵结构的部位 我们称作晶体缺陷 阵结构的部位，我们称作晶体缺陷。
2

试想没有缺陷的晶体应满足什么条件？空间，计量比，温度？ 然而，现实晶体都占据有限空间，化学计量比常 有偏离，温度也达不到绝对零度，纯净度也达不到 绝对纯净。 没有缺陷的“晶体” 只能存在于我们的理想当中。 ①在一个三维晶体中，会出现那些种类的缺陷？ ②他们如何产生、对晶体的宏观性质有些什么影响？ ③借助怎样的技术手段可以定量、定性分析它们？
3

按照缺陷区域的几何维度划分：
点缺陷： (零维缺陷)
偏离点阵结构的部位为 个粒子(或几个粒子) 偏离点阵结构的部位为一个粒子(或几个粒子)。
线缺陷： 偏离点阵结构的部位为一维线上的若干个粒子。 线缺陷 (一维缺陷) 面缺陷： 偏离点阵结构的部位为二维面上的若干个粒子。 (二维缺陷) 体缺陷： 偏离点阵结构的部位为三维尺度的若干个粒子。 (三维缺陷)
4

晶体缺陷的其他角度分类：
电子缺陷： 晶体结构中某位置应该有电子，但如果偏多或偏少。 （例如半导体晶体中所谓导带电子或价带空穴） 微 缺 陷： 若干点缺陷在晶体中的聚集，其尺度比通常的点缺 陷要大一些，而比体缺陷又小。 原生缺陷：在晶体生长中产生的晶体点阵结构偏离。 二次缺陷：在晶体生长之后的各种加工过程中引入的缺陷。
5