ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Геометрическая кристаллография и анизотропия кристаллов из "Физика и химия полупроводников" Симметрия в кристаллах. У большинства совершенных кристаллов наблюдается повторяемость граней, ребер и углов, которая называется симметрией многогранника. Основными элементами симметрии в кристалле являются оси, плоскости и центр. [c.87] Осью симметрии называется прямая, при враш,ении вокруг которой на 360 кристалл несколько раз совмеш,ается всеми своими точками с первоначальным положением в пространстве. Действительно, многие многогранники обнаруживают симметричность своего строения относительно оси вращения. Например, прнзма с квадратным сечением при повороте вокруг оси, проходящей через центры ее оснований, будет совмещаться всеми своими точками с первоначальным положением в пространстве 4 раза. Чивло совмещений кристалла с начальным положением в течение полного оборота определяет наименование оси симметрии. В кристаллах могут быть только двойные, тройные, четверные и шестерные оси симметрии. [c.87] Плоскостью симметрии называется воображаемая плоскость, которая рассекает данный кристалл на две части, являющиеся зеркальным отражением один другого. В одном кристалле может быть несколько плоскостей симметрии. Например, в кубе их девять. [c.87] Центром симметрии называется такая точка внутри кристалла, в которой пересекаются и делятся пополам все оси симметрии. [c.87] В 1857 г. А. В. Гадолин математически вывел все сочетания элементов симметрии, которые характеризуют кристаллические многогранники. Он показал, что по внешнему виду симметрии кристаллы разделяются на 32 класса, которые объединяются в семь систем кубическую, гексагональную, тетрагональную, три-гональную, ромбическую, моноклинную и триклинную. Каждая система имеет определенную совокупность элементов симметрии. Так, например, кристаллы кубической системы должны иметь три оси четвертого порядка, в кристаллах гексагональной системы — ось шестого порядка и т. д. Кристаллы германия и кремния относятся к кубической системе. [c.87] Продолжая работы А. В. Гадолина, Е. С. Федоров теоретически исследовал симметрию кристаллических структур, т. е. симметрию расположения частиц внутри кристаллов. В 1889 г. Е. С. Федоров вывел все возможные геометрические законы сочетания элементов симметрии в кристаллах. Оказалось, что в кристаллических структурах имеется 230 сочетаний элементов симметрии или, как их называют, 230 пространственных групп. [c.87] Числа 1 1 и 4 называются индексами грани, а совокупность их — символом грани, Сршвол грани записывается в круглых скобках (114), а направление, перпендикулярное к грани — в квадратных [114], Таким образом, индексы символа любой грани — числа, обратно пропорциональные отрезкам, отсекаемым этой гранью на осях, при условии, что они измерены по каждой оси отрезками, отсекаемыми единичной гранью. [c.88] Анизотроприя кристаллов. Выше уже отмечалось, что грани кристалла, характеризуюш,иеся различными индексами, имеют неодинаковые физико-химические свойства. Это объясняется различной поверхностной концентрацией частиц, образуюш,их соответствующие грани. Чем выше концентрация частиц, тем большую энергию необходимо затратить для разрушения 1 см поверхности данной кристаллической грани. [c.89] Отсюда понятно, что скорость каких-либо физико-химических процессов, например реакций окисления или травления, может быть неодинаковой на различных гранях кристалла. Подобные явления наблюдаются на практике и имеют большое значение для технологии. [c.89] При создании полупроводниковых приборов обычно используются грани (П1) или (100), показанные на рис. 23. Грань (111) отсекает по осям X, V, X одинаковые отрезки О А, ОВ, ОС, а грань (100) отсекает по оси X отрезок ОА и не пересекается с осями У и 2. [c.89] Неодинаковые физико-химические свойства различных граней одного и того же кристалла — результат проявления общего и важного свойства кристаллов, называемого анизотропией. Сущность анизотропии заключается в том, что свойства кристаллов в разных направлениях различны. Анизотропия кристаллов проявляется при определении их твердости, предела прочности, теплопроводности, а также при взаимодействии потока электромагнитной энергии (например, света) с кристаллом и т. д. [c.89] Вернуться к основной статье