弗侖克爾缺陷

弗侖克爾缺陷

弗侖克爾缺陷(英文 Frenkel defectFrenkel 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
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基本概念

此種缺陷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。

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