弗侖克爾缺陷

弗侖克爾缺陷（英文 Frenkel defect 或 Frenkel disorder ）是指晶體結構中由於原先占據一個格點的原子（或離子）離開格點位置，成為間隙原子（或離子），並在其原先占據的格點處留下一個空位，這樣的空位-間隙對就稱為弗侖克爾缺陷，即空位和間隙成對出現的缺陷。

基本介紹

• 中文名：弗侖克爾缺陷
• 外文名：Frenkel defect 或 Frenkel disorder 
• 形成原因：晶體中占據格點的原子離開格點
• 提出人：蘇聯物理學家雅科夫·弗侖克爾

基本概念

此種缺陷因蘇聯物理學家雅科夫·弗侖克爾（Яков Френкель）而得名。和肖特基缺陷概念是緊緊聯繫在一起的，但是有本質的區別。

譬如，一個由X和M兩種元素組成的離子晶體，倘若M離子受到某種外界激發離開了它所在的M離子亞點陣格點，但X離子亞點陣未發生改變，此時引起的離子晶體空位數和間隙數應相等。

下圖是氯化鈉（NaCl）晶體結構中的弗侖克爾缺陷示意圖，圖中示出的是二維情況。

氯化鈉晶格中的弗侖克爾缺陷示意圖

無缺陷的氯化鈉晶格

相關概念

缺陷

在實際晶體中,原子的排列常常會同理想的規則排列相偏離,這種偏離稱為晶體的缺陷。發生在一個或幾個點陣常數的線度範圍內的缺陷,稱為點缺陷;發生在一條線的周圍近鄰的缺陷,稱為線缺陷;發生在一個面附近的缺陷,稱為面缺陷。

肖特基缺陷

是晶體中的一種點缺陷。體內原子由於熱運動轉移到晶體表面,而在體內留下了一個空位,這樣的點缺陷稱為肖特基缺陷。

位錯

晶體內部的一種線缺陷。有刀位錯和螺位錯兩種基本類型。位錯是決定品體機械性能的重要因素。晶體的範性形變(即永久性的形變)主要依靠位錯的移動而發生,因此如果設法減少位錯或者阻止位錯運動(例如在鐵中加入碳的徹粒阻塞位錯運動),就可以提高晶體的硬度。位錯對晶體生長及晶體的其他性質都有十分重要的影響。

層錯

晶體中的一種面缺陷。常在晶體的外延生長,或經高溫氧化後產生。如果在正常情況下,晶體按ABC次序排列,由於某種原因生長時少了一層。這時平面附近晶體周期性發生破壞,產生面缺陷,這稱為層錯。層錯會增加半導體器件的反向漏電,是一種有害缺陷。