Где возникают вакансии

Обратите внимание, что в любом стехиометрнческом кристалле всегда доминирует не один, а минимум два сорта дефектов. Например, если в окисле МО возникает вакансия в металлической подрешетке (Уме), то стехиометрический состав кристалла (1 1) сохранится при одновременном образовании эквивалентного числа вакансий в. . . подрешетке (Уо) или эквивалентного числа внедренных ионов (...). [c.328]

Подобным образом возникают вакансии в подрешетке серы при обработке PbS в парах свинца с повышенным давлением. Переход от [c.244]

Это означает, что реакция влечет за собой уменьшение концентрации вакансий в подрешетке серы, которые занимаются атомами кислорода, и понижение проводимости сульфида. Однако при достаточно высокой температуре и достаточном вакууме сера и кислород улетучиваются в виде 50г. При этом вновь возникают вакансии, ранее занятые атомами кислорода и еще гу/2 новые вакансии, занятые атомами серы. В результате увеличивается концентрация вакансий в анионной подрешетке и проводимость. [c.251]

В результате электронного возбуждения внутренних уровней образуются ионы в возбужденном состоянии, поскольку на внутренней орбитали возникает вакансия. Ионизированный атом, следовательно, немедленно переходит (в течение 10 -10 с) в состояние с меньшей энергией посредством перехода электрона с верхнего (более низкая Есв) на нижний уровень (более высокая Есв). Энергия, соответствующая разности энергий между этими уровнями АЕ = св(1) Есв(-2), испускается в виде либо кванта рентгеновского излуче- [c.330]

В результате удаления электроотрицательного компонента в твердом теле возникают вакансии анионов и электроны агрегация этих вакансий, которая может происходить как на поверхности, так и в основной массе вещества или на дислокациях, приводит к разрушению решетки основного вещества и к образованию включений металла. С точки зрения теории дефектов решетки процессы, происходящие до образования зародышей новой фазы, являются весьма важными, так как вслед за этим реакция может происходить преимущественно на поверхности раздела между двумя фазами. В гл. 7 механизм этих процессов изложен более подробно. [c.78]

Наряду с тепловыми вакансиями, в ионных кристаллах возникают вакансии под влиянием примесей. Если зарядность иона примеси отличается от зарядности одноименного иона основного кристалла, то для сохранения электронейтральности часть узлов кристалла должна оставаться пустой. Такие примесные дефекты мало зависят от температуры и сказываются главным образом при низких температурах, когда количество тепловых вакансий мало. [c.220]

Опишем события в системе (рис. 106). Сплошными линиями обозначены траектории движения атомов. В точке А атом А имеет энергию 40 эе, перед точкой А —19 эв. Здесь происходит почти лобовое столкновение с атомом В, и у атома А остается кинетическая энергия в 0,1 эв. Он останавливается вблизи узла В. Атом В в свою очередь замещает атом С, у которого уже недостаточно энергии для смещения другого атома. К конечному моменту времени образуется цепочка из двух замещений (В на А и С на В), на концах которой возникают вакансия и смещенный атом. Хотя процесс еще не закончен, но это конечный результат, [c.242]

Межузельный атом представляет собой дефект, образованный перемещением атома из среднего положения на поверхности кристалла в междоузлие (в идеальном кристалле оно свободно). Если же межузельный атом образуется путем переноса атома из нормального узла (где возникает вакансия) в достаточно удаленное междоузлие, то этот парный дефект называют дефектом Френкеля. [c.162]

В точке 1 возникает и иная возможность хода процесса с повышением давления пара свинца атомы свинца могут входить в кристаллическую решетку. При этом атомы РЬ должны приобретать заряд отдавая подрешетке серы заряд р здесь должны возникать вакансии, связанные с р зарядом. [c.392]

Почему возникают вакансии и сколько их [c.79]

Неправильное расположение отдельных атомов в кристаллической решетке создает точечные дефекты. В кристалле, состоящем из одинаковых атомов, например в кристалле металла, в каком-то участке решетки может отсутствовать один из атомов. На его месте будет полость, вокруг нее — искаженная структура (рис. 1.90а). Такой дефект называется вакансией. Если же атом данного вещества или атом примеси попадает между атомами в узлах решетки (рис. 1.906), то возникает дефект внедрения. [c.151]

Повышенная электрическая проводимость органических полупроводников объясняется высокой подвижностью я-электро-нов сопряженных двойных связей. Это обусловливает эстафетную электронно-дырочную проводимость при состоянии, когда электроны находятся в них на более высоких энергетических уровнях. В результате взаимодействия с поверхностью, ограничивающей объем, электрон мол<ет оторваться от молекулы л попасть на поверхность. При этом в молекуле возникает вакансия— дырка. Эффективная масса электронов и дырок много меньше массы молекулы, так что у соседней молекулы, которая не успевает заметно сместиться, один из электронов. может перескочить в образовавшуюся дырку. Одновременно мигрируют как положительные, так и отрицательные заряды. Электрическая проводимость по эстафетному механизму возникает за счет электронных донорно-акцеиторных взаимодействий между молекулами и на границе масляной фазы с поверхностью металла. В отличие от ионной или форетической проводимости при эстафетной электрической проводимости не происходит переноса вещества, а значит, последняя не долл<на зависеть от вязкости среды. [c.61]

Механизм образования дефектов и их влияние на свойства кристалла значительно сложнее у кристаллических сложных веществ. Рассмотрим в качестве примера бинарные соединения типа АВ, в частности один из оксидов титана Т10. Кристаллическую структуру этого вещества удобно представить в виде двух подрешеток, занятых атомами (ионами) титана и кислорода. Оксид титана имеет состав, отвечающий не только формуле Т10, но и набору различных составов от Т10о, до Т101,з. Для оксида точно стехиометрического состава (Т10) можно предположить, что обе подрешетки — титана и кислорода — заполнены одинаковым числом атомов, и если возникает вакансия в одной подрешетке, то одновременно должно происходить образование вакансии в другой подрешетке. [c.174]

Структуры разрыхления могут возникнуть и у соединений. При одновременном перемешении атомов А и В из кристаллов соединения АВ на поверхность состав соединения не меняется, но возникают вакансии в обеих подрешетках, микропоры, микрокаверны и, как следствие, понижаются плотность и прочность кристаллов. Например, в оксиде титана TiO может возникать до 15% незанятых узлов в обеих подрешетках. [c.136]

Это повлечет за собой уменьшение концентрации вакансий в подрешетке серы, которые занимаются атомами кислорода, и понижение проводимости сульфида. Однако при достаточно высокой температуре и достаточном вакууме сера и кислород улетучиваются в виде ЗОг. При этом вновь возникают вакансии, ранее занятые атомами кислорода, и еще у/2 новые вакансии, занятые атомами серы. В результате увеличиваются концентрация вакансий в анионной подрешетке и проводимость. От поверхностных состояний зависят очень важные свойства полупроводника контактные разности потенциалов и эффекты выпрямления тока, химические реакции и адсорбция, поверхностная рекомбинация электронов и дырок, поверхностная проводимость, нестабильность характеристик полупроводниковых приборов, щумы и пр. [c.312]

В(. граиваюгииеся из газовой фазы в кристаллическую решетку ионы кислорода коицентри[)уются вблизи поверхности кристалла N 0, а затем часть пикеля диффундирует к повер, ности, чтобы сбалансировать избыточный. электрический заряд. При эго.м в объеме кристалла возникают вакансии. Черный оксид нтн сля проводит электрический тoк 1ак как электроны. могут легко переходить от к N1 + [c.82]

Обычно при образовании нестехиометрических соединений в решетке возникают вакансии, т. е. дефекты решетки, обеспечивающие сохранение электронейтральиости. Ниже приведены условия, при которых легко обнаружить такие соединения. [c.210]

Когда кристалл представляет собой твердый раствор двух со. лей, одна из которых имеет катион с зарядом, отличающимся от заряда другого, но анионы которых идентичны, возникают ваканг ные места в катионной решетке для компенсации избыточного за. ряда. При этом анионная решетка ие нарушается, но наблюдается в(ысокая подвижность катионов, что приводит к повышенной диф. фузии и ионной проводимости. Могут возникать вакансии и в анионной решетке без нарушения катионов решетки, когда в первой окажется анион с иным зарядом, чем у остальных анионов решетки. Свободные носители зарядов в решетке влияют на величину произведения растворимости, изменяют энергию химической связи между анионом и катионом, а также электрическое состояние поверхности и поэтому играют существенную роль в процессах выщелачивания (И. Н. Плаксин, Р. Ш. Шафеев, 1972). [c.74]

Шоттки дефект Вид дефекта КР, при к-ром в ней возникают вакансии за счет ухода из обьема кристалла отдельных стр. элементов на пов-сть кристалла. При этом плотн. кристалла уменьшается. Ср. с Френкеля дефектом. defe t va an y [c.244]

Если величина пробы не лимитируется, то для анализа примесей может оказаться целесообразным использование метода вакантной хроматографии, которая была разработана Куховицким и Туркельтаубом [74—76] и для частных случаев рассмотрена Рейли, Гильдебрандом и Ашлеем [71]. В ваканто-хроматографии через колонку проходит не поток газа-носителя, а поток анализируемой смеси. Если, например, ввести в поток этой смеси перед хроматографической колонкой некоторый объем чистого газа-носителя, то возникают вакансии (области уменьшенной концентрации), которые передвигаются вдоль колонки с различными характерными для компонентов примесей [c.61]

В серии опытов по разделению смеси воздуха и этилена с сероводородом обычным хроматографическим методом в качестве газа-носителя служил водород. В опытах, проводимых методом вакантохроматографии, заранее составлялась смесь воздуха или этилена с сероводородом известной концентрации, которая затем непрерывно подавалась на хроматограф. При этом смесь предварительно осушалась пятиокисью фосфора, после чего она поступала в сравнительную камеру детектора, затем проходила хроматографическую колонку и измерительную камеру детектора. После установления адсорбционного равновесия на самописце вычерчивалас1> постоянная нулевая лр ния. Для анализа смеси в колонку вводилась порция газа-дозатора. В зтом случае на хроматограмме возникали вакансии определяемых компонентов. Принадлежность вакансии данному компоненту устанавливалась путем исключения компонента из смеси с последующим хроматографированием. В качестве газа-дозатора были испытаны водород, гелий, аргон, азот, воздух, этилен и сероводород. Содержание сероводорода в смеси, служившей для калибровки, определялось поглощением определенного объема газа раствором хлористого кадмия с последующим иодометрическим титрованием. [c.462]

Кроме того, следует принять, что элементарный процесс диффузии, т. е. перенос молекулы из одного равновесного положения в соседнее, требует образования пустого пространства, молекулярной вакансии в жидкости (дырки). Ее размер не обязательно должен соответствовать величине молекулы. Энергия, необходимая для образования молекулярной вакансии в жидкости, связана с теплотой испарения (ср. разд. 2.2.2 и 2.2.5), так как сразу же после испарения молекулы с поверхности жидкости там на короткое время возникает вакансия. Для ее образования требуется мольная энергия активации испарения АЯеуар/моль. Поскольку свободная энергия диффузии и испарения связана с образованием вакансии, следует предположить, что мольная энергия активации диффузии АН lit с точностью до коэффициента 1/п равна энергии активации испарения [c.196]

Внедрение атомов в междуузлия может происходить сравнительно легко в кристаллах с достаточно просторной упаковкой, при которой размеры междуузлий сравнимы с размерами атомов, и затруднено в кристаллах с плотной упаковкой атомов. Поэтому несколько позднее Шоттки предложил другую модель разупорядоченности твердых тел, содержащую только вакансии. По Шоттки, вакансии образуются при выходе атомов из узлов в объеме кристалла на поверхность, в результате которого на поверхности происходит достраивание кристаллической решетки, а в объеме кристалла возникают вакансии. В бинарных химических соединениях, в частности, в ионных кристаллах такая модель предполагает существование вакансий в подрешетках обоих компонентов в эквивалентных количествах. [c.22]

Для вычисления химических потенциалов компонентов кристалла с антнструктурной разупорядоченностью необходимо определить равновесные концентрации вакансий, не являющихся доминирующими дефектами. Для этого запишем реакции, при которых наряду с антиструктурными дефектами возникают вакансии [c.85]

При выводе уравнения (2) введено условие, что электрон могут потерять только те ионы Рп в, которые не стоят рядом с поверхностной вакансией. Но такой ион может оказаться рядом с вакансией в следующем за поверхностью более глубоком слое. Если учесть эти вакансии, коэффициент при а в уравнении (2) должен быть >2, что противоречит экспериментальным данным По-видимому, практически все анионные вакансии в объеме кристалла, имеющие эффективный положительный заряд, являются центрами локализации (захвата) электронов, которые остаются после удаления из кристалла атомов фтора. Локализованный на ближайшем к вакансии ионе Со " электрон должен иметь сильно вытянутую в сторону вакансии орбиту. Таким образом, происходит компенсация эффективного заряда вакансии. Поверхностная вакансия, вероятно, не может захватить электрон и, сохраняя эффективный положительный заряд, снижает энергию электронов соседних ионов фтора. Если бы поверхностная вакансия была способна захватить электрон от иона фтора, несомненно, должен был бы наблюдаться автокатализ. То же самое нужно сказать об объемной вакансии, захватившей уже один электрон, оставшийся после удаления из кристалла атома фтора. Далее, совершенно очевидно, что сечение, представленное на рис. 4, не является поверхностью кристалла СоРз, так как над поверхностными ионами Со + должно находиться некоторое число ионов фтора, образующих еще один малозаполненный слой. Эти ионы также способны вступать в реакцию и покидать кристалл, в результате чего возникают вакансии. Однако последние практически не (Имеют эффективного заряда и не должны влиять на образование Ртов в указанном выше сечении. С другой стороны, ионы фтора малозаполненного слоя до взаимодействия с водой должны терять электрон. Так как кристалл СоРз является изолятором, а описываемые ионы фтора наименее связаны с кристаллом, электроны последних, по-видИмому, могут переходить лишь на имеющиеся в сечении (см. рис. 4) атомы PSob, что не должно привести к изменению ранее вычисленной концентрации (Рпов) =/С(1 — 2а). [c.57]

Возможен и другой механизм. Если атом, расположенный у поверхности кристалла, выходит на его внешнюю грань, занимая на ней нормальное для данной кристаллической решетки положение, то на освободившееся место может перескочить другой атом. Это приводит к образованию вакансии, которая в результате ряда последовательных перескоков атомов перемещается в глубь кристалла. В бинарных соединениях типа Na l таким путем возникают вакансии двух типов — катионные и анионные. Этот процесс носит название разупорядочения по Шоттки. [c.82]

В химических соединениях число возможных видов дефектов значительно увеличивается. Легко догадаться, что даже в простейшем бинарном кристалле типа АВ возможно образование двух видов вакансий Уд и Ув и двух видов внедренных атомов А, и В,-. Более того, атомы А и В в принципе могут обмениваться местами с образованием так называемых антиструктурных дефектов Аа-Ь + Вв—>-Ав+Ва. Строго говоря, в решетке любого немолекулярного кристалла все виды точечных дефектов (вакансии, внедренные атомы и антиструктурные дефекты) присутствуют одновременно, но вследствие различия в энергии разупорядочения одни дефекты доминируют над другими. Следует обратить внимание, что в любом стехиометрическом кристалле доминирует не один, а минимум два вида дефектов. Например, если в бинарном кристалле АВ возникает вакансия в металлической подрешетке (1 а), то сте-хиометрический состав кристалла (1 1) сохранится при одновременном образовании эквивалентного числа вакансий в анионной подрешетке (Ув) или эквивалентного числа внедренных атомов (А,) или, наконец, эквивалентного числа антиструктурных дефектов типа Ав. [c.76]

Остановимся на конкретном случае, например Na l. При избытке натрия возникают вакансии хлора — хорошо известные F-центры. В ионной модели такой центр можно также представить в виде (V i-) т. е. как вакансию иона хлора с дополнительным электроном. По де Буру [61] этот дополнительный электрон связан ионом щелочного металла, расположенным рядом с вакансией Или, другими словами, центр V i эквивалентен примыкающему к вакансии иона галогена атому щелочного металла. Такая модель подтверждена недавно методом парамагнитного резонанса [62]. [c.213]

Как было обнаружено Юм-Розери и его сотрудниками [30, 31], при введении алюминия в медь образуется сплав, имеющий у-структуру, все узлы которой при низких концентрациях алюминия заняты. При высоких концентрациях алюминия возникают вакансии, причем на один добавляемый атом алюминия образуется 1,1 вакансии. Это явление, наблюдавшееся также для Ы1А1 [32, 33], можно объяснить следующим образом. [c.302]

Любое нарушение указанных правил построения решетки приводит к локальному нарушению, которое рассматривается как дефект. Например, при удалении атома галлия возникает вакансия (Уаа), окружение которой отличается от окружения основной вакансии (VI). Поэтому она играет роль дефекта. Аналогичным образом атом галлия, помещенный в основную вакансию (ОаО, отличается от нормального атома галлия (Оаоа)- [c.311]

СЯ для образования ковалентных связей в кристаллической структуре кремния, у фосфора остается еще один электрон. При наложении на кристалл электрического поля этот электрон может смещаться в сторону от атома фосфора поэтому говорят, что фосфор является донором электронов в кристалле кремния. Для высвобождения донируемых электронов требуется лищь 1,05 кДж моль эта энергия превращает кристалл кремния с небольшой примесью фосфора в проводник. При введении в кристалл кремния примеси бора возникает противоположное явление. Атому бора недостает одного электрона для построения необходимого числа ковалентных связей в кристалле кремния. Поэтому на каждый атом бора в кристалле кремния приходится одна вакансия на связывающей орбитали. На эти вакантные орбитали, связанные с атомами бора, могут быть возбуждены валентные электроны кремния, что дает возможность электронам свободно перемещаться по кристаллу. Подобная проводимость осуществляется в результате того, что на вакантную орбиталь атома бора перескакивает электрон соседнего атома кремния. Вновь образовавшаяся вакансия на орбитали атома кремния тут же заполняется электроном со следующего за ним другого атома кремния. Возникает каскадный эффект, при котором электроны перескакивают от одного атома к следующему. Физики предпочитают описывать это явление как движение положительно заряженной дырки в противоположном направлении. Но независимо от того, как описывается это явление, твердо установлено, что для активации проводимости такого вещества, как кремний, требуется меньше энергии, если в кристалле содержится небольшое количество донора электронов типа фосфора либо акцептора электронов типа бора. [c.632]

Далее кратко рассмотрим основные механизмы образования микротрещин, которые можно подразделить на дислокационные, диффузионные и в результате межзерен-ного сдвига. Дислокационные механизмы могут быть разделены на три группы. К первой группе относятся модели (Зинера, Стро, Коттерелла, Гилмана и др.), связывающие инициированные микротрещины со скоплением дислокаций в плоскостях скольжения. Эти скопления возникают в результате остановки движущихся дислокаций в различных барьерах, которыми являются границы зерен с большими углами разориентировки, включения, поля напряжений. Вторая группа моделей предполагает образование микротрещин в результате скопления дислокаций в окрестностях пересечения систем элементарных актов пластической деформации путем скольжения и двойникования (модель Коттерелла). В соответствии с концепциями моделей третьей группы микротрещины инициируются в результате взаимодействия дефектов кристаллической решетки при пластическом деформировании. Эта группа -барьерные механизмы, описывающие процесс развития трещин в результате объединения цепочек вакансий в движущихся дислокациях со ступенькой пересечение малоугловых границ аннигиляции дислокаций в близко расположенных плоскостях скольжения возникновения поля растягивающих напряжений от двух дислокационных скоплений противоположного знака. [c.86]

Диффузионный механизм образования микротрещин реализуется преимущественно при вь1соких температурах и низких напряжениях. В этом случае трещины возникают в результате диффузии и коагуляции вакансий на границах зерен. [c.86]

Точечлые дефекты возникают по разным причинам, в том числе и в результате теплового движения частиц. Вакансии (а также дефекты внедрения) могут перемешаться по кристаллу — в пустоту попадает соседний атом, его место освобождается и т. д. Перемещением вакансий объясняется диффузия в твердых телах и ионная проводимость кристаллов солей и оксидов, которые становятся заметными при высоких температурах. [c.152]

Увеличение участка пол.исопряжения приводит к уменьшению потенциала ионизации, в результате возникает возможность образования комплексов с электроноакцепторными веществами, например с галогенанилами, у которых имеются электронные вакансии. [c.284]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология