浅谈晶体缺陷及其应用
材料科学中的晶体缺陷研究
材料科学中的晶体缺陷研究晶体缺陷是指晶体中存在的一些不规则的原子或离子排列和分布问题，是材料科学研究中重要的研究内容。
晶体缺陷的存在对材料的物理、化学和力学性质都有着重要的影响。
因此，通过深入地研究晶体缺陷，可以为我们探索材料的基本特性提供更为准确的理论依据。
下面，我们将从三个方面阐述晶体缺陷的相关内容。
1. 晶体缺陷的种类晶体缺陷的种类较多，其中包括点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷等。
点缺陷是指晶体中某些空位位于正常位置上，并且这些空位与晶体中的原子占据相同的位置。
点缺陷的种类有很多，包括空位、间隙原子、杂质原子等。
线缺陷指在晶体中形成一维线状的缺陷，它们包括晶界缺陷、螺旋位错、链状位错和位错环等。
面缺陷是指二维空间中缺陷形成的区域，它们包括晶体表面、晶体内的晶界、堆垛错、微观分异和悬线等。
而体缺陷则是指晶体内部三维空间中的缺陷，它们包括孔隙、空洞、杂质团、脱电子空穴、瑞士面等等。
2. 晶体缺陷对材料性能的影响晶体缺陷是材料学中的关键问题，它们直接影响材料的物理和力学性质。
例如，在金属中存在大量的位错，这些位错会导致材料的塑性行为和热稳定性变化。
晶体缺陷的处理方式可以通过材料中的热处理、拉伸或其他方法来控制，这些方法会改变材料中缺陷的种类和密度，从而影响材料的性质和应用。
例如，在高压淬火和退火中，缺陷密度和晶粒大小可以通过优化形成，改善材料的耐腐蚀性、强度和塑形性。
此外，晶体缺陷的存在会影响材料的光学性能和导电性，可以被利用于电子学、光学和光电等领域的应用。
例如，缺陷引起的光谱吸收、荧光和发光可以用于激光器、荧光分析和发光器件。
多孔材料中的缺陷可以通过与化学物质反应来控制气体分子的吸附、催化和分离，因此在吸附剂、载体、过滤和催化领域有着广泛的应用。
3. 晶体缺陷的研究方法晶体缺陷的研究是材料科学中的一项关键课题。
目前，晶体缺陷的研究主要包括影像学、动力学模拟和实验研究等。
其中影像学方法主要是通过透射电子显微镜、正交偏光显微镜和X射线衍射等技术来观察和研究晶体中的缺陷。
晶体缺陷和材料性能
晶体缺陷和材料性能晶体缺陷是一种常见的材料学现象，它能够影响材料的力学、电学、热学等性能。
在材料科学中，深入了解晶体缺陷对材料性能的影响是非常重要的。
本文将介绍晶体缺陷的种类和其影响力学、电学、热学性能的机制。
一、晶体缺陷的种类晶体缺陷通常可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种：1.点缺陷：最简单的点缺陷是晶格中离子交换，如阴离子被阳离子占据。
空穴和插入的离子也属于点缺陷。
空穴是空出一个或多个原子位置的缺陷，它们造成晶体中电子和磁性的变化。
插入的离子是不同元素的原子，它们插入到晶体中取代其它原子位置。
2.线缺陷：线缺陷是晶格中的一条线，它与晶体中其它原子排列方式不同。
位错是最常见的线缺陷。
每个位错都是从一个或多个失配的原子重叠开始，其结果会改变晶体的物理特性。
3.面缺陷：面缺陷是晶体表面的缺陷，如晶界和小角度晶界。
晶界是两个或多个晶体的边界，它们对材料的物理和化学性质有很大影响。
小角度晶界也是晶界，它是两个晶体在晶界处缓慢旋转而形成的。
由于晶界存在，会导致晶体的力学和电学性质发生改变。
二、晶体缺陷对材料性能的影响晶体缺陷能够影响材料的力学、电学、热学等性能。
下面将介绍晶体缺陷对各种性能的影响机制：1.力学性能：晶体缺陷会影响材料的塑性、强度和韧性等机械性能。
在弹性形变的情况下，位错和其他线缺陷产生的内应力可以改变晶体的力学性质。
当材料受到应力时，点缺陷会导致晶体内部出现位移和形变。
靠近晶体表面的缺陷，比如晶界和表面缺陷，可以作为裂纹的萌芽点，从而引起材料的断裂。
2.电学性能：电学性能是指材料的导电性、电阻率等性质。
晶体缺陷可以对材料的电学性能产生显著影响。
二硫化钼（MoS2）是一种典型的半导体，在晶体中的点缺陷和线缺陷会导致其导电性变得更好或更差。
此外，晶体缺陷还可以影响材料的光谱特性、介电常数和色散等方面的性质。
3.热学性能：晶体缺陷还可以影响材料的热学性能，如热容量、导热性等。
点缺陷和线缺陷可以改变晶体的热传导和物理吸收特性。
固体物理中的晶体缺陷
固体物理中的晶体缺陷在固体物理研究中，晶体缺陷是一个非常重要的课题。
晶体是由周期性排列的原子、分子或离子构成的固体，而晶体缺陷则是指晶体中的缺陷点、线和面。
这些缺陷对于晶体的性质和行为产生了显著的影响。
本文将从晶体缺陷的分类、形成机制以及对物性的影响等方面进行探讨。
一、晶体缺陷的分类晶体缺陷根据其维度可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷是指晶体中存在的原子位置的空位（vacancy）和替位（substitution）缺陷。
线缺陷包括位错（dislocation）、脆性裂纹（brittle fracture）、折叠失配（folding fault）等。
面缺陷主要是晶界（grain boundary）、孪晶（twin boundary）和表面（surface）等。
二、晶体缺陷的形成机制晶体缺陷的形成机制多种多样。
其中，点缺陷的形成主要包括热激活、辐射效应、化学效应等。
线缺陷的形成可以通过应力场的作用和晶体生长过程中的失配等方式。
而面缺陷的形成则与晶体生长过程中的界面结构和生长条件等有关。
三、晶体缺陷对物性的影响晶体缺陷对物性的影响是多方面的。
首先，点缺陷会降低晶体的密度和导致电子、离子、空穴和电子空穴对的迁移，从而影响晶体的电导率。
其次，线缺陷会导致晶体的力学性能发生变化，影响其强度、塑性和断裂行为。
此外，面缺陷会引起界面的能量变化，影响晶体的界面迁移和晶粒生长等过程。
晶体缺陷还对光学性质、磁性和热导率等方面有影响。
四、应用和研究进展晶体缺陷的研究不仅对于基础科学的发展具有重要意义，而且在材料科学、电子器件、能源领域等方面也有广泛的应用前景。
例如，通过控制晶体缺陷可以改善材料的导电性能、光学性能和力学强度，从而提高材料的性能。
近年来，一些新型晶体缺陷的发现和调控方法的研究也取得了重要进展，为材料设计和制备提供了新的思路。
总结起来，固体物理中的晶体缺陷是一个复杂而又引人注目的研究领域。
通过对晶体缺陷的分类、形成机制以及对物性的影响的研究，我们可以更好地理解晶体的性质和行为，并为材料科学和其他相关领域的发展提供重要参考。
晶体中的缺陷与性质
晶体中的缺陷与性质晶体是由原子、离子或分子有序排列形成的固体，晶体的缺陷是指晶体中的部分或全部原子、离子或分子的有序排列存在错位、缺失或杂质等异常状态。
晶体中的缺陷与性质密切相关，本文将就此展开阐述。
一、晶体缺陷分类晶体的缺陷可以分为点、线和面缺陷，其中点缺陷包括点阴阳离子空位、氧空位和间隙原子等；线缺陷包括错位、螺旋间隙和脆性断口等；面缺陷包括晶界、堆垛层错和晶面缺陷等。
二、晶体缺陷对性质的影响1.点缺陷对性质的影响一般来说，点缺陷在晶体中的浓度较高，因此其影响较为显著。
点缺陷可以影响晶体的形态、颜色和透明度，同时还能影响晶体的导电性、热性质和光学性质等。
以点阴阳离子空位为例，空位浓度较高时会导致导电性的改变，从而影响晶体的热性质；而空位的存在也可导致铁氧体等材料的磁性发生变化，进而影响材料的磁学性质。
2.线缺陷对性质的影响线缺陷的影响主要集中在材料的机械性质和热性质两方面。
以错位为例，当晶体中存在较多的错位时，会导致材料的韧性降低，从而影响其机械强度；而错位也可影响热传导，从而影响材料的热扩散性质。
3.面缺陷对性质的影响面缺陷是晶体中最为丰富的缺陷类型，它们可以影响晶体的形态、结晶质量和稳定性等多方面的性质。
以晶界为例，晶界处的原子排列并不规则，容易导致原子的扩散和聚集，从而影响材料的物理化学性质。
三、晶体缺陷的形成原因晶体缺陷的形成有多种原因，包括材料制备过程中的化学反应、熔融或液相晶体生长等。
在晶体生长过程中，如果晶体内部气体含量过高，就会导致原子排列异常，从而形成晶体缺陷。
此外，材料的加工过程也是晶体缺陷形成的重要原因之一。
材料在加工过程中受到的应力或温度变化等因素都会导致晶体的排列异常，从而形成不同类型的缺陷。
四、缺陷工程学缺陷工程学是一门利用缺陷控制和设计方法来提高材料性质的学科。
通过合理的材料加工过程和晶体生长控制，可以有效地减少缺陷浓度，从而提高材料的性能。
在缺陷工程学中，常用的方法包括补偿掺杂、退火处理、材料再结晶等。
晶体缺陷对物质性质的影响研究
晶体缺陷对物质性质的影响研究晶体缺陷是在晶体中存在的结构、性质和组分上的不完美，它们的存在对晶体的物质性质产生着深远的影响。
晶体缺陷可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种类型。
本文将以不同种类的晶体缺陷为线索，探讨晶体缺陷对物质性质的影响。
1. 点缺陷点缺陷指的是晶体内部的原子位置被其他类型的原子取代或者缺失，例如空位缺陷、间隙原子缺陷、替代原子缺陷等。
这些点缺陷对晶体的导电性、光学性质以及力学性能产生了重要影响。
首先是空位缺陷。
当晶体中的原子位置上出现空位，将导致晶体的密度降低，热膨胀性增大，热导率降低等。
此外，空位缺陷还会引起晶体的电导率增加，因为空位上的电子可以自由移动，形成了电子的导向通道。
其次是替代原子缺陷。
当一种原子取代了晶体中的另一种原子，晶格结构会发生改变，从而引起晶体性质的变化。
比如，掺杂少量的杂质原子进入硅晶体中，使其成为P型或N型半导体。
2. 线缺陷线缺陷是指沿着晶体中某个方向发生了排列紊乱的错误，比如位错、螺旋融合等。
线缺陷对晶体的力学性能具有重要影响，尤其是在晶体的拉伸、扭曲等应变条件下。
位错是最常见的线缺陷类型，它是晶体中原子排列的错误。
位错能够作为晶体中断裂的起始点，降低晶体的力学强度。
此外，位错对晶体中电子的传输也有显著影响，导致半导体器件性能的改变。
3. 面缺陷面缺陷是晶体中平面上的缺陷，比如晶体表面的缺陷、晶体中的孪晶界、晶粒边界等。
面缺陷会导致晶体的力学强度降低、晶体形貌的变化以及晶界的界面能对晶体的性质产生影响。
晶界是晶体中相邻晶粒之间的界面，即晶粒的边缘。
晶界对晶体的性质影响巨大，它会改变晶体的电导率、磁性、化学反应速率等。
此外，晶界还对晶体的断裂、高温变形等力学性质起着重要作用。
总结起来，晶体缺陷对物质性质的影响是多样的。
不同类型的缺陷会导致晶体的导电性、光学性质、热学性质以及力学性能等发生变化。
研究晶体缺陷对物质性质的影响不仅可以深化对晶体内部结构和性质的理解，还有助于开发新型材料和改进现有材料的性能。
晶体缺陷的应用实例
晶体缺陷的应用实例
晶体缺陷是晶体结构中的一些错误或异常，它们可以对材料的物理性质和化学反应产生重要的影响。
以下是一些晶体缺陷的应用实例：
1. 电子元器件：在半导体材料中引入缺陷可以改变其电子结构，例如掺杂材料中的杂质原子可以形成能带，从而改变其导电性质。
晶体缺陷还可以用来制造二极管、发光二极管和太阳能电池等电子元器件。
2. 光学器件：晶体缺陷对光学性质的改变也是应用的重要方面。
例如，在掺杂晶体中引入Frenkel缺陷可以改变其荧光性质，
使其成为荧光材料，用于制造荧光灯和显示器件。
3. 陶瓷材料：在陶瓷材料中引入缺陷可以改变其机械性能，例如增加陶瓷材料的韧性和抗裂性。
同时，通过改变晶体缺陷结构还可以调控陶瓷材料的导热性能和介电性能，用于制造陶瓷电子器件和高温结构材料。
4. 光纤：在光纤中引入缺陷可以改变其光传输性能。
例如在光纤中引入色心缺陷可以实现高效的光吸收和放射，用于制造光纤放大器和激光器。
5. 催化剂：晶体缺陷可以提高催化剂的活性和选择性。
例如，金属氧化物催化剂中的晶格缺陷可以提高其活性位点的暴露度和电子传递性能，从而提高催化反应的效率。
总的来说，晶体缺陷在材料科学和工程中有广泛的应用，可以用于制造各种电子器件、光学器件、陶瓷材料、光纤和催化剂等，具有重要的科学和工业意义。
晶体缺陷的原理及应用
晶体缺陷的原理及应用1. 晶体缺陷的概述•定义：晶体缺陷是指晶体中存在的非理想排列的原子、离子或分子。
•分类：通常可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。
•形成原因：晶体缺陷的形成可能是由于晶体的生长过程中的错误、外界的作用或者晶体内部的自发性变化引起的。
2. 点缺陷的原理和应用•定义：点缺陷是晶体中原子、离子或分子的位置发生变化所产生的缺陷。
•原理：–空位：晶体中某个原子、离子或分子的位置处没有原子、离子或分子存在。
–间隙原子：晶体中某个未占据位置上存在多余的原子、离子或分子。
–杂质原子：外来原子、离子或分子取代了晶体中的一些位置。
•应用：–半导体器件：点缺陷可以改变晶体的导电性能，用于制备半导体器件，如二极管、晶体管等。
–光电设备：点缺陷可以调控晶体的光电性能，应用于制备光电器件，如太阳能电池、光电传感器等。
3. 线缺陷的原理和应用•定义：线缺陷是晶体中原子、离子或分子分布不连续所形成的线状缺陷。
•原理：–缺陷线：晶体中原子、离子或分子的排列存在断裂或者位错。
–缺陷管道：晶体中原子、离子或分子的排列形成管道状结构。
•应用：–强化材料：通过控制线缺陷的分布和形态，可以增强材料的力学性能，应用于制备强化材料。
–电子束材料加工：线缺陷的存在可以引起晶体的脆性破坏，在电子束材料加工中可以实现精确切割。
4. 面缺陷的原理和应用•定义：面缺陷是晶体中原子、离子或分子排列发生变化形成的平面缺陷。
•原理：–位错面：晶体中原子、离子或分子的平面产生了错位。
–晶界：两个晶体颗粒之间的界面存在一些原子、离子或分子的不连续性。
•应用：–新型材料研究：通过调控晶体的面缺陷，可以制备具有特殊性能的新型材料，如高强度陶瓷材料、催化剂等。
–能源材料：面缺陷对材料的导电性和离子传输性能有重要影响，应用于制备能源材料，如电池、燃料电池等。
5. 晶体缺陷的性质研究和控制•晶体缺陷的性质研究：晶体缺陷对材料的性能具有重要影响，因此需要进行晶体缺陷的性质研究，如晶体缺陷的生长机制、扩散行为等。
晶体结构中的点缺陷及其对材料性能的影响
晶体结构中的点缺陷及其对材料性能的影响晶体是由原子或离子有序排列形成的固体材料。
在晶体结构中，点缺陷是一种常见的现象，它们对材料的物理和化学性质产生重要影响。
本文将探讨晶体结构中的点缺陷类型、形成原因以及对材料性能的影响。
晶体结构中的点缺陷可以分为两类：点陷和点间隙。
点陷是指晶体中存在于正常原子位置的替代物质或空位，而点间隙是指晶体中存在于正常间隙位置的其他原子或离子。
这些点缺陷的形成原因多种多样，可以是热运动、化学反应、辐射等外部因素的影响，也可以是由于材料的缺陷或不均匀性引起的。
例如，晶体中的离位原子可以通过热扰动从正常位置移动到别的位置，形成点陷；而晶体中的离位原子可以通过化学反应与其他原子或离子结合，形成点间隙。
点缺陷对材料性能的影响是多方面的。
首先，点缺陷可以改变材料的电子和磁性质。
以半导体材料为例，点陷在晶格中引入杂质原子，改变了材料的导电特性。
某些点缺陷也可以改变晶体的磁性质，使材料成为磁性材料。
其次，点缺陷可以影响晶体的力学性能。
晶体中的点缺陷可以导致材料的塑性变形，使其更易于发生变形或破裂。
点缺陷还可以改变材料的硬度、弹性模量等力学性质。
此外，点缺陷还可以影响材料的热性能。
晶体中的点缺陷可以影响材料的热导率和热膨胀系数，从而改变材料的热稳定性和导热性能。
点缺陷的类型和浓度对材料性能的影响是复杂的。
在某些情况下，点缺陷的存在可以改善材料的性能。
例如，通过控制点陷的添加量和类型，可以提高材料的导电性能。
在半导体材料中，适量的杂质原子可以形成能带结构，增加载流子浓度，从而提高材料的导电性能。
此外，点缺陷也可以增加材料的缺陷耐力，改善材料的抗拉强度和韧性。
然而，过量的点缺陷或不适当的类型可能导致材料性能的恶化。
过多的点陷会导致材料的电导率降低，抗拉强度和硬度下降。
过多的点间隙会导致材料内部空隙增多，从而降低材料的密度和强度。
综上所述，晶体结构中的点缺陷是一种常见的现象，对材料的物理和化学性质产生重要影响。
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浅谈晶体缺陷及其应用1103011036 周康粉体一班摘要：晶体缺陷对晶体的力学性能既有有利的方面，也有不利的方面。
少量晶体缺陷对于晶体的物理性能能够产生重要影响，所以可以根据不同的晶体缺陷，开发利用其产生的影响，充分发挥可能产生的作用，研究并制备具有不同性能的材料，以适应人们不同的实际需要和时代的发展需求。
关键词：晶体缺陷; 性能; 铁磁性; 电阻; 半导体材料；杂质引言：在讨论晶体结构时，我们认为晶体的结构是三维空间内周期有序的，其内部质点按照一定的点阵结构排列。
这是一种理想的完美晶体，它在现实中并不存在，只作为理论研究模型。
相反，偏离理想状态的不完整晶体，即有某些缺陷的晶体，具有重要的理论研究意义和实际应用价值。
所有的天然和人工晶体都不是理想的完整晶体，它们的许多性质往往并不决定于原子的规则排列，而决定于不规则排列的晶体缺陷。
晶体缺陷对晶体生长、晶体的力学性能、电学性能、磁学性能和光学性能等均有着极大影响，在生产上和科研中都非常重要，是固体物理、固体化学、材料科学等领域的重要基础内容。
研究晶体缺陷因此具有了尤其重要的意义。
本文着重对晶体缺陷及其对晶体的影响和应用进行阐述。
1.晶体缺陷的定义和分类1.1 晶体缺陷的定义在理想的晶体结构中，所有的原子、离子或分子都处于规则的点阵结构的位置上，也就是平衡位置上。
1926 年弗仑克尔l首先指出，在任一温度下，实际晶体的原子排列都不会是完整的点阵，即晶体中一些区域的原子的正规排列遭到破坏而失去正常的相邻关系。
我们把实际晶体中偏离理想完整点阵的部位或结构称为晶体缺陷.1.2 晶体缺陷的分类1.2.1、按缺陷的几何形态分类可分为四类：点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。
1.点缺陷（零维缺陷）：缺陷尺寸处于原子大小的数量级上，即三维方向上缺陷的尺寸都很小。
包括：空位（vacancy）、间隙原子（interstitial particle）、异类原子（foreign particle）。
点缺陷与材料的电学性质、光学性质、材料的高温动力学过程等有关。
2..线缺陷（一维缺陷）：指在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列所产生的缺陷，即缺陷尺寸在一维方向较长，另外二维方向上很短。
线缺陷的产生及运动与材料的韧性、脆性密切相关。
3.面缺陷：面缺陷又称为二维缺陷，是指在二维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列而产生的缺陷，即缺陷尺寸在二维方向上延伸，在第三维方向上很小。
如晶界、相界、表面、堆积层错、镶嵌结构等。
面缺陷的取向及分布与材料的断裂韧性有关。
固体材料中最基本和最重要的晶体缺陷是点缺陷，包括本征缺陷和杂质缺陷等。
1.2.2、按缺陷产生的原因分类：热缺陷、杂质缺陷、非化学计量缺陷、其它原因（如电荷缺陷，辐照缺陷等）。
1.热缺陷定义:热缺陷亦称为本征缺陷，是指由热起伏的原因所产生的空位或间隙质点（原子或离子）。
类型:弗仑克尔缺陷和肖脱基缺陷热缺陷浓度与温度的关系:温度升高时，热缺陷浓度增加2.杂质缺陷定义:亦称为组成缺陷，是由外加杂质的引入所产生的缺陷。
特征:如果杂质的含量在固溶体的溶解度范围内，则杂质缺陷的浓度与温度无关。
3.非化学计量缺陷定义:指组成上偏离化学中的定比定律所形成的缺陷。
它是由基质晶体与介质中的某些组分发生交换而产生。
特点:其化学组成随周围气氛的性质及其分压大小而变化。
2.晶体缺陷对物理性能的影响缺陷的存在破坏了晶体结构的完整，对其性能有严重影响。
通常工业上应用的多晶体材料通过增加缺陷数目都可以提高材料的机械性能。
比如加入合金元素形成固溶体可以产生固溶强化，提高强度，这主要是增加了点缺陷造成的；金属经过冷加工变形也可以提高强度，这是通过增加线缺陷--位错数目来实现的；金属通过细化晶粒提高强度的原因：增加了面缺陷：晶界的数目。
而位错等缺陷的存在，会使材料易于断裂，比近于没有晶格缺陷的晶体的抗拉强度，降低至几十分之一。
我们分别从一下个方面进行讨论。
2.1 晶体电阻缺陷与晶体电学性能2．1．1 晶体电阻电阻就其物理意义来说是表征电子在运动过程中它所处的状态被改变的几率。
实际上位于晶体阵点上的原子(或离子实)是不断地振动着的，它与电子相互作用使电子状态发生改变，因此金属晶体有电阻，而且温度愈高电阻愈大。
而由于晶体缺陷的存在使得离子偏离平衡位置，从而使晶体存在缺陷电阻。
2．1．2点缺陷电阻缺陷根据其特性会从三方面影响晶体的周期场。
(1)缺陷所在处的荷电量一般说来与基体离子的不同，故在缺陷附近形成了屏蔽场。
(2)因杂质原子与基体原子大小不同或因空位形成而使周围原子发生位移，或因基体原子脱离点阵位置而成为间隙原子都会形成附加位一称为变型位。
(3)即使替代原子与基体原子的原子价相同，原子大小相近，由于各自的原子位有差别，其附近的晶体周期场也会受到破坏。
这些也都能产生相应的电阻。
此外还有位错电阻，但位错电阻至今尚未精确计算过，主要问题在于散射位的探求较困难。
2.2 缺陷与半导体性能硅、锗等第4族元素的共价晶体绝对零度时为绝缘体，温度刀·高导电率增加但比金属的小得多，称这种晶体为半导体。
晶体呈现半导体性能的根本原因是填满电子的最高能带与导带之间的禁带宽度很窄，温度升高部分电子可以从满带跃迁到导带成为传导电子。
晶体的半导体性能决定于禁带宽度以及参与导电的载流子(电子或空穴)数目和它的迁移率。
缺陷影响禁带宽度和载流子数目及迁移率，因而对晶体的半导体性能有严重影响。
2．2．1 缺陷对半导体晶体能阶的影响硅和锗本征半导体的晶体结构为金刚石型。
每个原子与四个近邻原子共价结合。
杂质原子的引入或空位的形成都改变了参与结合的共价电子数目，影响晶体的能价分布。
有时为了改善本征半导体的性能有意掺入一些三、五族元素形成掺杂半导体；而其他点缺陷如空位或除三，五族以外的别的杂质原子原则上也会形成附近能阶。
位错对半导体性能影响很大，但目前只对金钢石结构的硅、锗中的位错了解得较多一点。
2．2．2 缺陷对载流子数目的影响点缺陷使能带的禁带区出现附加能阶，位错本身又会起悬浮键作用，它起着施主或受主的作用，另外位错俘获电子使载流子数目减少，所以半导体中实际载流子数目减少。
2.3 位错对铁磁性的影响只有过渡族元素的一部分或其部分化合物是铁磁性材料。
物质的铁磁性要经过外磁场的磁化作用表现出来。
能量极小原理要求磁性物质是由磁矩取向各异的磁畴构成。
一般说来加工硬化降低磁场H的磁化作用，磁畴不可逆移动开始的磁场Ho (起始点的磁场强度)升高，而加工则使物质的饱和磁化强度降低。
3. 晶体缺陷在半导体材料方面的应用3.1ZnO过量的Zn 原子可以溶解在ZnO 晶体中，进入晶格的间隙位置，形成间隙型离子缺陷，同时它把两个电子松弛地束缚在其周围，对外不表现出带电性。
但这两个电子是亚稳定的，很容易被激发到导带中去，成为准自由电子，使材料具有半导性。
3. 2 Fe3O4Fe3O4 晶体中，全部的Fe2+离子和1/2 量的Fe3+离子统计地分布在由氧离子密堆所构成的八面体间隙中。
因为在Fe2+ — Fe3+ — Fe2+ —Fe3+—……之间可以迁移，Fe3O4 是一种本征半导体。
3. 3 掺杂硅半导体常温下硅的导电性能主要由杂质决定。
在硅中掺入VA 族元素杂质（如P、As、Sb 等）后，这些VA 族杂质替代了一部分硅原子的位置，但由于它们的最外层有5个价电子，其中4 个与周围硅原子形成共价键，多余的一个价电子便成了可以导电的自由电子。
这样一个VA 族杂质原子可以向半导体硅提供一个自由电子而本身成为带正电的离子，通常把这种杂质称为施主杂质。
当硅中掺有施主杂质时，主要靠施主提供的电子导电，这种依靠电子导电的半导体被成为n 型半导体。
3.4 BaTiO3 半导瓷在BaTiO3 陶瓷中，人们常常加入三价或五价杂质来取代Ba2+离子或Ti4+离子来形成n 型半导瓷。
例如，从离子半径角度来考虑，一般使用的五价杂质元素的离子半径是与Ti4+离子半径（0.064nm）相近的，如Nb5+=0.069nm，Sb5+=0.062nm，它们容易替代Ti4+离子；或者使用三价元素，如La3+=0.122nm，Ce3+=0.118nm，Nd3+=0.115nm，它们接近于Ba2+离子的半径（0.143nm），因而易于替代Ba2+离子。
由此可知，不管使用三价元素还是五价元素掺杂，结果大都形成高价离子取代，即形成n 型半导体。
国内外学者对物质性能与缺陷的关系研究得相当多，它在包括激光、光电转换等许多方面都取得了可喜的进展，并有很好的应用前景。
相信在作为21世纪科技高速发展的今天，晶体缺陷及其对晶体物理性质的影响必将能更大的发挥其功效，为材料领域带来可喜的成就与发展！4 结束语正是由于材料具有缺陷，所以才会有些特殊的性质。
而我们能做的就是了解清楚，然后加以利用，更好的服务人类。
参考文献[1] 黄昆,韩汝琦固体物理［M］.北京:高等教育出版社[2]蒲永平.功能材料的缺陷化学.北京:化学工业出版社,2008:1[3]林栋樑.晶体缺陷.上海交通大学出版社,1996:5[4]陈继勤陈敏熊赵敬世晶体缺陷.，浙江大学出版社，1991.8[5]隋春宁张骏曹自强官亚夫晶体缺陷及其在半导体材料方面的应用，2008 .11 .19[6]张兴,黄如,刘晓彦.微电子学概论.第二版.北京:北京大学出版社,2005:15。