格子を見ているとつい”格子欠陥”を連想する私は変人??
格子欠陥についてザっとまとめると・・・
・機械材料の加工方法への応用
・半導体の製造技術への応用
の二種類があるという事!
~以下詳細~
格子欠陥:結晶において空間的な繰り返しパターンに従わない要素。
大別すると「不純物」と「原子配列の乱れ」が存在
後者だけを格子欠陥と呼ぶときが。狭い意味では特に格子空孔(≒電子回路技術?)を指すことも。
伝導電子や正孔(ホール)も広い意味では格子欠陥に含まれる。
格子欠陥は
・機械材料
・構造材料
において結晶の強度を低下させる要因となるが、
結晶の塑性、脆性、靭性を制御するために利用されることもある。
材料の強度として重要な
・降伏
・加工硬化
・破壊等
の構造敏感な性質は格子欠陥によって大きく影響を受ける。
電気材料または電子材料においてはその電気的特性を制御するために利用される。
~例~
高純度シリコン結晶に不純物としてヒ素を添加すると、ヒ素原子がシリコン原子を置き換えて異種原子に変化。
さらに伝導電子を放出して荷電要素となる。
このような状態がn型半導体である。
またイオン結晶中の点欠陥は色中心に。半導体中の格子欠陥は、捕獲中心や電子-正孔ペアの再結合中心になる。