- •1. Элементы точечной симметрии кристаллов.
- •2.Элементы симметрии внутреннего строения кристаллов. Простые и сложные решетки.
- •3. Типы связей в кристаллических структурах.
- •4. Политипия и изоморфизм. Полиморфизм. Фазовые переходы.
- •5. Образование металлов и диэлектриком в схеме зонной теории. Образование полупроводников в схеме зонной теории. Приместные полупроводники.
- •6. Основные принципы симметрии в кристаллофизике ( принцип Неймана, Кюри). Предельные группы симметрии (группы Кюри).
- •7. Теплоемкость кристалла. Зависимость теплоемкости от температуры.
- •8. Диэлектрические с-ва как св-ва описываемые тензором второго ранга.
- •9. Магнитные с-ва кр-лов. Физическая природа диамагнетизма и парамагнетизма. Ферромагнетики, ферримагнетики и антиферромагнетики.
- •10.Пъезоэлектрический эффект как тензорное св-во кр-ла.
- •11. Двойное лучепреломление и поляризация света в кр-лах. Оптические св-ва кристаллов и их применение.
- •12.Общая классификация дефектов в кристаллах.
- •13. Дефекты по Шоттки. Температурная зависимость концентрации дефектов.
- •14. Дефекты по Френкелю. Температурная зависимость концентрации дефектов.
- •15. Беспорядок в кристалле обусловленный нарушениями стехиометрии. Температурная зависимость концентрации дефектов нестихеометрии.
- •16. Беспорядок в кристалле обусловленный посторонними примесями. Неизбежность присутствия примесей в кристалле.
- •17. Общие закономерности дефектообразования в элементарном кристалле содержащем одну примесь. Примеси в бинарных кристаллах.
- •18.Факторы, обуславливающие явления переноса. Хаотический и направленный перенос.
- •19.Механизмы диффузии в кристаллах. Хаотическая самодиффузия. Коэффициент хаотической самодиффузии.
- •20. Влияние температуры, нарушений стехиометрии и примесей на коэффициент хаотической самодиффузии.
- •21. Направленная диффузия. 1 и 2 законы Фика.(взято из интернета).
- •22. Гетеродиффузия. Эффекты Френкеля и Киркендаля.(из интернета).
- •23.Электрическая проводимость кристалла. Электрохимический перенос. Электрохимический потенциал.
- •24. Особенности и стадии протекания твердофазных реакций. Формальное ур-е кинетики твердофазных реакций.
- •25.Влияние точечных дефектов нестихеометрии на кинетику твердофазных реакций. Влияние примесей на кинетику твердофазных реакций. Такого нет в моих лекциях
14. Дефекты по Френкелю. Температурная зависимость концентрации дефектов.
При рассмотрении данного беспорядка используется аналогичный беспорядку по Шоттки подход, стоит отметить,что изменение колебательного спектра ч-ц кристалла окажется более сложным, т.к. изменяется не только частоты колебаний частиц соседок вакансии, но и частоты колебаний ч-ц в междоузлиях и ч-ц соседок междоузлий. Окончательное выражение мольной доли По Френкелю: Xф=(V/V1)(V/V2)p(V/V3)qexp(-ΔHфр/kT). р-число частиц соседок одной вакансии,q-число ч-ц соседок одной частицы в междоузлии. ΔHфр-энергия образования дефекта по Френкелю. V1-частота колеб. частиц в междоузлии. V2- ч-та колеб. ч-ц соседок вакансии.V3- частота колебаний ч-ц соседок интерстицальных частиц(ч-ц в междоузлии).
15. Беспорядок в кристалле обусловленный нарушениями стехиометрии. Температурная зависимость концентрации дефектов нестихеометрии.
Кристалл всегда находится в контакте с газовой фазой(в равновесии с собственным паром) Если кристалл элементарный,то о нестехиометрии речи быть не может,однако если мы имеем дело с бинарным или более сложным кр-лом, появление дефектов нестехиометрии неизбежно. Нестехиометрия- нарушение законов стехиометрии, а именно законов постоянства состава, кратных отношений и эквивалентов. АВтв=АВг, АВтв=Аг+Вг, Аг+АВтв=А1+ХАВтв, АВтв+Вг=АВ1+ХВтв Если отклонение от стехиометрии не велико, то активности твердых фаз равны 1 и константы равновесия реакций 1-4, полностью определяются давлениями паров А и В. Если РА не равно РВ, равновесие окажется смещено либо в сторону реакции 3 избыток А в АВ, либо р-ии 4, избыток В в АВ. Даже если давления равны, тогда мольная доля А в АВ и В в АВ будут все равно подчиняться з-м распределения. XA=LAPA XB=LBPB, LB,A- коэффициенты распределения которые не равны друг другу. Т.е. нестехиометрия термодинамичиски не избежна можно лишь попытаться варьировать ее величину в сторону уменьшения либо в сторону увеличения(для получ новых электрофизических св-в). Нестехиометрия- представляет собой объективно существующее св-во химического соединения, проявляющееся в виде самопроизвольного нарушения численного соотношения между компонентами химического соединения, по сравнению с теми соотношениями, которые регулируются законами стехиометрии. Рассмотрим частицы которые оказались в кр-ле, в избытке против стехиометрии. Такая частица может 1)изменить свою степень окисления(валентность) 2)сохранить формально степень окисления подвергнуться сильной деформации электронных оболочек. Первый случай означает, что между ч-цей и кристаллом произошел обмен электронами, т.е. прошла окислительно-восстановительная реакция. Такого рода р-ии называются реакциями дефектов и именно эти реакции отвечают за изменение электрофизических св-в. Второй случай –встречается редко, особого практического интереса не представляет.
16. Беспорядок в кристалле обусловленный посторонними примесями. Неизбежность присутствия примесей в кристалле.
Кристалл с примесями можно рассматривать как твердый раствор. Что бы узнать будет или не будет такой р-р образовываться нужно посмотреть как ведет себя энергия Гиббса ΔGсм=X1ΔM1+…+XnΔMn, n-число смешивающихся компонентов. X-мольные доли этих компонентов. ΔМ-изменение химического потенциала. Энергия смешения является функцией концентрации компонентов. Для целей микроэлектроники примеси в кристалл внедряют специально. такой процесс называется легированием(если речь идет об изменении электро-физических св-в)- в основном проводимости либо активированием(как правило если речь идет о бинарных кристаллах и о таких св-вах как люминесценция, ширина запрещенной зоны. В зависимсти от расположения ч-цы примеси в кристалле выделяют 2 типа твердых растворов: 1) тв. р-ы замещения,когда ч-ца примеси замещает родную ч-цу в узле кристаллической решетки. 2) тв. р-ры внедрения,когда ч-ца примеси попадает в междоузлие. Тот или иной тип тв. р-ра образуется в зависимости от энергетической выгоды. Условия благоприятствующие образованию твердых растворов замещения:1)Геометрическая близость ч-цы примеси и тех частиц место которых она занимает. 2)Схожесть решеток в которых кристаллизуется замещающая и замещаемая частицы. 3)Химическая близость замещающей и замещаемой частицы. 1и 2 условие являются сильно благоприятствующими для растворения примеси,отклонение от них снижает растворимость,влияет на прочностные качества. при нарушении 3 условия возникают изменения электрофизических св-в.