线缺陷

面缺陷

在二维方向上伸展的缺陷。例如，晶界。
三维尺寸上都比较大的缺陷。例如，杂质团聚体和空洞 。
体缺陷

4.4 缺陷化学的发展历史
缺陷化学：从理论上定性定量地把材料中的点缺 陷看作化学实物，并用化学的原理来研究缺陷的 产生、平衡及其浓度等问题的一门学科。

20世纪20年代
弗伦克尔提出了弗伦克尔缺陷模型；瓦格纳和肖脱基提
缺陷的存在所引起的固体中载流子（电子和空穴）的变 化，点缺陷对固体性质的影响以及如何控制固体中点缺 陷的种类和浓度等。
在一定浓度范围内，缺陷的生 成会导致系统吉布斯自由能的 下降。
在完整点阵结构的晶体中引入缺陷后能量的变化
4.3 缺陷的分类

根据缺陷的大小、形状和作用范围分类
点缺陷

在三维方向上尺度都很小的缺陷。例如，空位、间隙原子、 杂质原子等。 在一维方向上的缺陷，其它二维方向上尺度都很小。线缺 陷又称位错。
第四章 缺陷化学

4.1 理想晶体和实际晶体
对于理想晶体，其内部质点在三维空间严格按照空间格
子规律作周期性重复排列 ，而实际晶体总有原子或离 子并不按理想点阵排列，偏离了自，实际晶体总是或多或 少地存在着各式各样的缺陷。
对理想结构的偏离 质点进行热振动

20世纪70年代
克罗格和明克总结出了一套点缺陷的表示符号。
20世纪80年代
超导氧化物的研究。
4.5 缺陷化学的研究对象和内容

研究对象
点缺陷。包括点阵结点，空位、间隙原子、杂质原子导
带中的电子和价带中的电子空穴等。不包括声子和激子。

研究内容
点缺陷的生成、点缺陷的平衡、点缺陷之间的反应、点
出了肖脱基缺陷模型。

20世纪30年代
色心理论的提出 杂质缺陷的研究

20世纪40年代
半导体晶体管的发明对缺陷化学的促进。

20世纪60年代
克罗格(Kroger)和明克（Vink）采用了一种分区近似的
方法，首次求解得到晶体PbS中各类点缺陷的浓度以及 缺陷浓度随平衡气相分压变化曲线。采用化学理论（化 学反应平衡常数方程和质量作用定律）研究晶体缺陷获 得成功。

产生声子和激子等 产生空位和填隙质点

质点脱离其平衡位置


外来杂质进入晶格
晶体结构中的缺陷对晶体物理化学性质的影响 半导体的导电性 晶体的颜色 固体的强度 扩散过程
4.2 点缺陷的热力学分析
S=klnW S：构型熵 k: 波尔兹曼常数 W：几率，正比于 1023
G=H-TS