к, N' - число міжвузлів.
Процес утворення дефектів по Френкелю є бімолекулярні процесом (2-х частковий процес). У той же час процес утворення дефектів по Шотки, є мономолекулярним процесом. p> Дефект по Шотки представляє одну вакансію. Провівши аналогічні міркування, як і для концентрації дефектів по Френкелю, отримаємо концентрацію дефектів по Шотки в наступному вигляді:, де nш - концентрація дефектів по Шотки, Eш - енергія утворення дефектів по Шотки. Так як процес освіти з Шотки є мономолекулярним, то на відміну від дефектів по Френкелю, в знаменнику показника експоненти відсутня 2. Процес утворення, наприклад дефектів по Френкелю, характерно для атомних кристалів. Для іонних кристалів дефекти, наприклад по Шотки, можуть утворюватися лише парами. Це відбувається тому, що для збереження електронейтральності іонного кристала необхідно, щоб на поверхню виходили одночасно пари іонів протилежного знака. Тобто концентрація таких парних дефектів може бути представлена ​​у вигляді бімолекулярного процесу:. Тепер можна знайти відношення концентрацій дефектів по Френкелю до концентрації дефектів по Шотки: ~. Енергія утворення парних дефектів по Шотки Eр і енергія утворення дефектів по Френкелю Eф мають величину порядку 1 еВ і можуть відрізнятися один від одного порядку декількох десятих еВ. KT для кімнатних температур має значення порядку 0,03 еВ. Тоді ~. Звідси випливає, що для конкретного кристала переважатиме один конкретний тип точкових дефектів.
В
Швидкість переміщення дефектів по кристалу
Дифузія - є процес переміщення частинок в кристалічній решітці на макроскопічні відстані внаслідок флуктуації (зміни) теплової енергії. Якщо переміщаються частинки є частинки самої решітки, то мова йде про самодифузії. Якщо у переміщенні беруть участь частки, які є чужорідними, то мова йде про гетеродіффузіі. Переміщення цих частинок в решітці може здійснюватись декількома механізмами:
- За рахунок руху міжвузольних атомів.
- За рахунок руху вакансій.
- За рахунок взаємного обміну місць міжвузольних атомів і вакансій.
Дифузія за рахунок руху міжвузольних атомів
Фактично носить двоступінчастий характер:
- міжвузольні атом повинен утворитися в решітці.
- міжвузольні атом повинен переміщатися в решітці.
В
Становищем у междоузлиях відповідає мінімум потенційної енергії
Приклад: маємо просторову грати. Частка у междоузлии. p> Для того, щоб частка перейшла з одного міжвузля в сусіднє, вона повинна подолати потенційний бар'єр висотою Em. Частота перескоків частинок з одного міжвузля в інше буде пропорційна. Нехай частота коливання частинок, відповідає міжвузля v. Число сусідніх междоузлий одно Z. Тоді частота перескоків:. <В
Дифузія за рахунок рухів вакансій
Процес дифузії за рахунок вакансій також є 2-х ступінчастим. З одного боку, вакансії повинні утворюватися,...
