較石墨和金剛石的晶體結(jié)構(gòu)

1、較石墨和金剛石的晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)合鍵和性能。     答：金剛石晶體結(jié)構(gòu)為帶四面體間隙的FCC，碳原子位于FCC點陣的結(jié)合點和四個不 相鄰的四面體間隙位置，碳原子之間都由共價鍵結(jié)合，因此金剛石硬度高，結(jié)構(gòu)致密。石墨晶體結(jié)構(gòu)為簡單六方點陣，碳原子位于點陣結(jié)點上，同層之間由共價鍵結(jié)合，鄰層之間由范德華力結(jié)合，因此石墨組織稀松，有一定的導(dǎo)電性，常用作潤滑劑。  1. 單晶體：如果一個物體就是一個完整的晶體，這樣的晶體單晶體水晶、雪花、食鹽小顆粒、單晶硅、晶須2 多晶體：如果整個物體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體組成的，這樣的物體多晶

2、體，其中的小晶體叫做晶粒，其邊界稱為晶界，多晶體有一定的熔點。各向同性金屬及合金等.3 非晶體：沒有規(guī)則的幾何形狀，原子在三維空間內(nèi)不規(guī)則排列。長程無序，各向同性。常見的非晶體有：玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等擴散定理u 單位時間內(nèi)通過垂直于擴散方向的單位截面積的物質(zhì)量（擴散通量）與該物質(zhì)在該面積處的濃度梯度成正比 。為擴散通量，表示擴散物質(zhì)通過單位截面的流量，dC/dx為沿x方向的濃度梯度；D為原子的擴散系數(shù)。負號表示擴散由高濃度向低濃度方向進行。層錯能金屬結(jié)構(gòu)在堆垛時，沒有嚴格的按照堆垛順序，形成堆垛層錯。層錯是一種晶格缺陷，它破壞了晶體的周期完整性，引起能量升高，通常把單位面積層錯所增加

3、的能量稱為層錯能。層錯能出現(xiàn)時僅表現(xiàn)在改變了原子的次近鄰關(guān)系，幾乎不產(chǎn)生點陣畸變。所以，層錯能相對于晶界能而言是比較小的。層錯能越小的金屬，則層錯出現(xiàn)的幾率越大。在層錯能較高的金屬如鋁及鋁合金、純鐵、鐵素體鋼（bcc）等熱加工時，易發(fā)生動態(tài)回復(fù)，因為這些金屬中易發(fā)生位錯的交滑移及攀移。而奧氏體鋼(fcc)、鎂及其合金等由于層錯能低，不發(fā)生位錯的交滑移，所以動態(tài)再結(jié)晶成為動態(tài)軟化的主要方式。面心立方的密排面晶體中原子的堆垛方面心立方晶格的金屬: 鋁(Al)、銅(Cu)、鎳(Ni)、金(Au)、銀(Ag)、- 鐵(  -Fe, 9121394)式n面心立方：密排面為111 A BCABC

4、ABC點陣常數(shù)與原子半徑R的關(guān)系晶胞棱邊的長度稱為點陣常數(shù)或晶格常數(shù)。對立方晶系，a=b=c,點陣常數(shù)用a表示即可；對六方晶系，a1=a2=a3?c,需要用a和c兩個點陣常數(shù)來表示晶胞的大小。1面心立方： 最密排方向<110> 即面對角線方向 原子半徑為      面心立方晶格      （1）晶胞中的原子數(shù)      面心立方晶體每個角上的原子只有1/8個屬于這個晶胞,六個面中心的原子只有1/2屬于這個晶胞,所以

5、面心立方晶胞中的原子數(shù)為8*1/8+1/2x6=4.      （2）原子半徑      在面心立方晶胞中,只有沿著晶胞六個面的對角線方向,原子是互相接觸的,面對角線的長度為 .它與4個原子半徑的長度相等,所以面心立方晶胞的原子半徑 .      （3）配位數(shù)      所謂配位數(shù)是指晶體結(jié)構(gòu)中 與任一個原子最近的原子得數(shù)目.面心立方晶格

6、的配位數(shù)位12.      （4）致密度      面心立方晶格的致密度為:      （5）原子密排面和密排排方向：密排面 111；密排方向: <110>      （6）原子堆垛方式      原子面的空隙是有三個原子所構(gòu)成的,原子排列較為緊密,原子堆垛方式為abcabc.半導(dǎo)體材料

7、的電阻率界于金屬與絕緣材料之間的材料。這種材料在某個溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而增加電荷載流子的濃度，電阻率下降半導(dǎo)體（semiconductor），指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體(conductor)與絕緣體(insulator)之間的材料。半導(dǎo)體在收音機、電視機以及測溫上有著廣泛的應(yīng)用。半導(dǎo)體材料的制造為了滿足量產(chǎn)上的需求，半導(dǎo)體的電性必須是可預(yù)測并且穩(wěn)定的，因此包括摻雜物的純度以及半導(dǎo)體晶格結(jié)構(gòu)的品質(zhì)都必須嚴格要求。常見的品質(zhì)問題包括晶格的錯位（dislocation）、雙晶面（twins），或是堆棧錯誤（stacking fault）都會影響半導(dǎo)體材料的特性。對于一個半導(dǎo)體元件而言，材料晶格的缺陷通常是影響元件性能的主因。目前用來成長高純度單晶半導(dǎo)體材料最常見的方法稱為裘可拉斯基制程（Czochralski process）。這種制程將一個單晶的晶種（seed）放入溶解的同材質(zhì)液體中，再以旋轉(zhuǎn)的方式緩緩向上拉起。在晶種被拉起時，溶質(zhì)將會沿著固體和液體的接口固化，而旋轉(zhuǎn)則可讓溶質(zhì)的溫度均勻。密排面和密排方向¡ 不同晶體結(jié)構(gòu)中不同晶面、不同晶向上原子排列方式和排列密度不一樣。¡   在體心立方晶格中，原子密度最大的晶面為110, 稱為密排面;  原子密度最大的晶向