Нарушение - периодичность - решетка
Cтраница 1
Нарушения периодичности решетки, вызываемые тепловым движением, не могут рассматриваться как слабые возмущения. [1]
Поверхность является местом нарушения периодичности решетки и естественно, что здесь можно ожидать отклонения от состояний, характерных для объема. Впервые этот вопрос был рассмотрен Таимом, им было показано, что даже в случае идеального кристалла на поверхности возможны энергетические уровни иные, чем в объеме полупроводника. При этом возможно наличие локальных уровней, расположенных в запрещенной зоне. В реальном кристалле, помимо Таммовских энергетических уровней, неизбежно появление дополнительных уровней, связанных с тем, что на поверхности всегда возможно появление из окружающей среды дополнительных примесей и оксидных пленок. Некоторые из них являются донорами или акцепторами и могут создавать в приповерхностных слоях типы проводимости полупроводника, противоположные объемному и получившие название инверсных слоев. Другие примеси могут обладать большей проводимостью, чем электронно-дырочный переход в запорном направлении, и создавать таким путем шунтирующие переход цепи. [2]
В сплавах вычитания имеются своеобразные нарушения периодичности решетки, связанные с наличием структурных вакансий. [4]
С изменением температуры изменяется и степень нарушения периодичности решетки. [5]
Существование таких состояний возбуждения кристаллофосфора связано с центрами захвата, образующимися в местах нарушения периодичности решетки. Освобождение электронов и дырок этих центров происходит при сообщении им достаточной энергии, тепловой или энергии квантов высвечивающего света. Центры захвата характеризуются набором электронных или дырочных уровней захвата, различающихся по глубине. Явление термолюминесценции наглядно доказывает существование в кристалло-фосфорах уровней захвата различных глубин и позволяет определить эти глубины по зависимости яркости свечения от температуры - кривой термического высвечивания. Именно поэтому изучение кривых термического высвечивания является одним из основных методов исследования центров захката в кристаллофос - форах. Получают кривые термовысвечивания следующим образом. [6]
Любое воздействие на металл, приводящее к увеличению в нем дефектов кристаллического строения ( нарушения периодичности решетки), приводит к увеличению электрического сопротивления. Наряду с деформацией такими воздействиями являются закалка от высоких температур, облучение частицами высоких энергий. Отжиг деформированного, закаленного или облученного металла приводит к снижению электросопротивления вследствие частичного устранения дефектов решетки. Как правило, при температурах отжига, соответствующих температуре рекристаллизации, электросопротивление становится приблизительно равным исходному. Падение избыточного сопротивления, обусловленного наличием в металле дефектов решетки, начинается уже при низких температурах. Характерно, что падение сопротивления происходит неравномерно, при некоторых температурах оно идет быстрее. Различные стадии возврата электросопротивления соответствуют исчезновению вследствие миграции дефектов различных типов. Измерение кривых возврата электросопротивления является хорошим средством изучения дефектов кристаллического строения и их поведения - миграции, аннигиляции, образования комплексов и скоплений дефектов. [7]
Приступая же к детальному изучению проблемы теплопроводности, мы прежде всего сталкиваемся с вопросом о длине свободного пробега фононов, а она зависит от степени ангармоничности тепловых колебаний, от условий переброса между акустической п оптической их ветвями и от нарушения периодичности решетки. [8]
Приступая же к детальному изучению проблемы теплопроводности, мы прежде всего сталкиваемся с вопросом о длине свободного пробега фононов, а она зависит от степени ангармоничности тепловых колебаний, от условий переброса между акустической и оптической их ветвями и от нарушения периодичности решетки. [9]
Наиболее изучено рассеяние на точечных дефектах. Оно обусловлено простым эффектом масс, когда имеет место нарушение периодичности решетки, и местные дефекты имеют массы, отличающиеся от массы основных атомов решетки. Кроме того, фононы могут рассеиваться и на поле внутренних механических напряжений, окружающих дефект решетки. Эти механические напряжения обусловлены примесями с ионным зарядом, отличным от заряда ионов основной решетки, а также магнитными ионами. [10]
Благодаря своим волновым свойствам квазисвободные электроны и дырки при движении в идеальной кристаллической структуре вообще не должны испытывать сопротивления и в электрическом поле должны разгоняться до бесконечно высокой скорости. Однако в реальных кристаллах происходит торможение ( рассеяние) электронов как на локальных нарушениях периодичности кристаллической решетки ( примеси и другие дефекты), так и на тепловых колебаниях атомов, которые также можно рассматривать как нарушения периодичности решетки. [11]
В кинетической теории газов причиной рассеяния частиц газа и искривления их траекторий является факт конечности размеров молекул. В случае твердого тела длина свободного пробега обусловлена нарушениями правильности его кристаллической решетки. Причиной нарушения периодичности решетки могут быть как различные дефекты кристалла, так и сами фононы. Когда атом отклоняется от своего равновесного положения при прохождении фонона, то другой фонон, встречая отклоненный атом, испытывает сильное столкновение и резко меняет свой путь точно так же, как если бы на пути фонона встретился примесный атом. Так сами фононы мешают своему собственному движению. [12]
Различная зависимость от расстояния сил притяжения и отталкивания между частицами приводит к тому, что колебания частиц в кристаллической решетке твердого тела не являются гармоническими. Оказывается, что это имеет большое значение для выяснения природы электрического сопротивления в чистых металлах. Дело в том, что отклонения от гармоничности колебаний ионов в узлах кристаллической решетки вызывают нарушения периодичности решетки, а следовательно, появление неоднородности плотности - центров для рассеяния электронных волн. Если бы периодичность кристаллической решетки ничем не нарушалась, то не происходило бы рассеяния электронных волн на ионах решетки, и сопротивление металла при любой температуре было бы равно нулю. Только за счет нарушения периодичности решетки осуществляются те процессы рассеяния электронов, которые приводят к возникновению сопротивления и выделению тепла в проводнике при прохождении электрического тока. [13]
Нэ рис. 23 приводятся [13] кривые зависимости - электросопротивления и эффекта Хол ла некоторых металлов от температуры отжига после предварительной холодной деформации. Сопротивление при отжиге снижается одной или несколькими ступенями. Изменение подвижности носителей при наклепе и отжиге ( рассчитанной по электросопротивлению и постоянной Холла), а также удельного электросопротивления в процентах почти одинаково. Поэтому можно заключить, что главной причиной возрастания удельного электросопротивления при наклепе является нарушение периодичности решетки. Изменения электронной структуры и числа носителей, как можно-судить по изменению постоянной Холля Ан сравнительно малы. Следует отметить, что подвижность при деформации всегда уменьшается, а при отжиге всегда возрастает. [15]
Страницы: 1 2