理想具周期性排列的晶体实际上是不存在的,真实的晶体中都有缺陷〈defects〉存在。只要能使晶体偏离理想的状态,则都可称为缺陷。这些缺陷除了会影响到材料本身的特性外,也会影响其电特性。通常晶体中的缺陷可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷及体缺陷四种,概述于下。 点缺陷: 空穴〈vacancy〉:正常晶格位置没有晶体原子存在时所形成。空穴的存在有助于杂质或本质原子的热扩散,适当的加以退火可减少空穴的情形。 间隙缺陷〈interstitials〉:在非正常晶格位置处有晶体原子存在的情形。 杂质〈impurity〉:非原本晶体原子的外来原子占据正常或非正常晶格位置的情形。 萧特基缺陷〈Schottky defects〉:晶体原子跑到晶体表面,并在原位置留下空缺。 富兰克缺陷〈Frankel defects〉:晶体原以跑到非正常晶格位置,形成间隙型缺陷,并在原位置留下空缺。 线缺陷: 边缘差排〈edge dislocations〉:为最常见之线缺陷。边缘差排的成因为晶格受过度挤压或拉伸所引起〈或由局部热胀冷缩所致〉。差排线和差排方向垂直。 螺旋差排〈screw dislocations〉:为受到剪应力的结果。差排线和差排方向平行。 堆栈错误〈stacking faults〉:相邻晶体层的排列不同会导致堆栈错误。 面缺陷: 自由表面〈free surface〉:晶体表面因和空气接触,造成表面原子键结不完整。 晶粒边界〈grain boundary〉:不同晶体方向的小晶体〈或称晶粒〉接触的面。晶粒边界上的缺陷包含点缺陷及线缺陷,因此晶粒边界的存在将助于杂质的扩散。 体缺陷: 大量且集中的外来杂质引入。 机械性的伤害亦会造成体缺陷。 另外,因为原子的热振动会使原子偏离原来的正常位置,导致晶体的晶格常数变动,偏离理想晶体结构,所以晶格振动也算是缺陷的一种。
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