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1、5-3 5-3 面缺陷与体缺陷面缺陷与体缺陷 一、层错一、层错 层错是在密排晶体中原子面层错是在密排晶体中原子面的堆垛依次出现反常所造成的面缺的堆垛依次出现反常所造成的面缺陷。前面探讨晶体的密积累方式时陷。前面探讨晶体的密积累方式时得到：得到：（1 1）fccfcc晶体在平行于晶体在平行于111111面的原子排列依次是面的原子排列依次是ABCABCABCABCABCABC。（2 2）hcphcp晶体在平行于晶体在平行于00010001面的原子排列依次是面的原子排列依次是ABABABABABAB。若使堆垛依次发生局部变更，形成如下几种新结构：（1）外层错：插入一密排层，形成 ABCAB(A)CA
2、BC。（2）内层错：抽去一密排层，形成 ABCABCBCABC。（3）孪生：对称密排层，形成 ABCABCABCACBACBA。堆垛层错并不变更原子最近邻的关系，只产生次近邻的错排，而且几乎不产生畸变，所以是一种低能量的面缺陷。除密积累结构外，其它类型的晶体也可能出现层错，如金刚石结构和闪锌矿结构的111面在外延生长过程中，将可能出现层错。二、晶界二、晶界 多晶是由很多小晶粒组成，晶多晶是由很多小晶粒组成，晶粒与晶粒的交界区域称为晶界。粒与晶粒的交界区域称为晶界。晶界的特点晶界的特点l (1)晶界是个缺陷密集的过渡区，晶界是个缺陷密集的过渡区，l 晶界是扩散的快通道；晶界是扩散的快通道；l（2
3、）晶界是杂质的富集区；）晶界是杂质的富集区；l（3）晶界可形成离子的聚集或吸附，）晶界可形成离子的聚集或吸附，l 形成对载流子运动的势垒或势阱；形成对载流子运动的势垒或势阱；l（4）晶界能量较高。）晶界能量较高。小角晶界小角晶界 晶界结构和性质与相邻晶粒的取向差晶界结构和性质与相邻晶粒的取向差有关。有关。当取向差小于当取向差小于1010 时，晶界称为时，晶界称为小角晶小角晶界界；当取向大于当取向大于1010 时晶界称为时晶界称为大角晶界大角晶界。实际的多晶材料一般都是大角晶界，实际的多晶材料一般都是大角晶界，但晶粒内部的亚晶界则是小角晶界。但晶粒内部的亚晶界则是小角晶界。小角晶界三、体缺陷三、
4、体缺陷 在体缺陷中比较重要的是包袱体。在体缺陷中比较重要的是包袱体。包袱体是晶体生长过程中所捕获包袱体是晶体生长过程中所捕获的夹杂物。气孔也可以认为是一种的夹杂物。气孔也可以认为是一种包袱体。包袱体。包袱体严峻影响晶体性质，如造包袱体严峻影响晶体性质，如造成光散射，或吸取强光引起发热从成光散射，或吸取强光引起发热从而影响晶体的强度。而影响晶体的强度。由于包袱体的热膨胀系数一般与由于包袱体的热膨胀系数一般与晶体不同，在单晶体生长的冷却过晶体不同，在单晶体生长的冷却过程中会产生体内应力，造成大量位程中会产生体内应力，造成大量位错的形成。错的形成。透亮陶瓷探讨透亮陶瓷探讨透亮陶瓷探讨透亮陶瓷探讨 目前制备的透亮陶瓷透过率目前制备的透亮陶瓷透过率70%