Структура типа алмаза

Так, например, структура типа алмаза у элементов IV группы, имеющих четыре внешних валентных электрона s p (алмаз Si,Ge, a-Sn), возникает вследствие перехода одного s-электрона в р-состояние (рис. 2.10). [c.81]

Из ковалентных (и близких к ним) кристаллов упомянем только структуру алмаза и сфалерита. Первую из них можно рассматривать как ГЦК решетку Бравэ с базисом из двух атомов С, расположенных в точках с координатами [[ООО]], [[1/4, 1/4, 1/4]], а вторую —как ГЦК решетку Бравэ с базисом, состоящим из атома (для соединения ZnS) Zn, расположенного в точке с координатами [[ООО]], и S в [[1/4, 1/4, 1/4]]. В обоих случаях в элементарной ячейке по 8 атомов. В структуре типа алмаза их координаты [[ООО]], [[1/2, 1/2, 0]], [[1/2, О, 1/2]], [[О, 1/2, 1/2]], П1/4, 1/4, 1/4]], [[3/4, 3/4, 1/4]], [[3/4, 1/4, 3/4]], [[1/4, 3/4, 3/4]]. В структуре сфалерита координаты атомов Zn суть [[ООО]], [[1/2, [c.175]

В случае ковалентной связи могут возникать молекулы, или кристаллы. Так, два атома хлора, каждый из которых имеет семь электронов на внешнем уровне Зр, обладают одной парой общих электронов и образуют молекулу. Атом германия, имеющий четыре электрона на внешней оболочке, имеет по одному общему электро-ну с четырьмя соседними атомами и в результате обладает восемью коллективизированными электронами. Электрон переходит с орбиты одного атома на орбиту другого атома, не отрываясь полностью от каждого из них. Каждый атом окруженный четырьмя соседями, является центром тетраэдра. Образуется трехмерная кубическая структура типа алмаза (рис. 3). [c.8]

Примеси замещения. Ковалентные структуры типа алмаза. Германий и кремний — элементы четвертой группы таблицы Менделеева — имеют структуру алмаза, в которой каждый атом окружен четырьмя ближайшими соседями. В данной структуре действуют ковалентные связи. [c.234]

В свободном виде — металл с цветом поверхности от серебристого до чёрного существует в одной аморфной и неск. кристаллич. модификациях. Стойкая при нормальных условиях кристаллич. модификация имеет кубическую структуру типа алмаза с параметром а= =0,56575 нм. Плотность твёрдого Г. 5,323 кг/дм (25 "О, жидкого — 5,557 кг/дм (1000 С), С, [c.442]

Неметаллические бескислородные соединения. Карбид кремния Si (или карборунд) представляет собой соединения кремния с углеродом [21, 63, 67, J01 ]. Кроме модификации с гексагональной кристаллической решеткой ( - Si ) имеется модификация с кубической структурой типа алмаза (Р - Si ). Карбид кремния отличается высокой твердостью, теплопроводностью, огнеупорностью, специфическими электрическими и полупроводниковыми свойствами (табл. 9). [c.142]

Сверхтвердые материалы с кубической структурой типа алмаза (VI уровень неравновесности) [c.261]

Наиболее распространенными полупроводниками являются германий и кремний. Оба полупроводника в твердом, кристаллическом состоянии обладают структурой типа алмаза. В структуре (решетке) алмаза каждый атом окружен четырьмя соседями — атомами, соединенными с ним ковалентными связями и находящимися от него на одинаковых расстояниях. Атомы германия и кремния, являясь элементами [V группы, также обладают четырьмя валентными электронами, образующими ковалентную связь с четырьмя соседними атомами. [c.483]

Свойства рассматриваемых легкоплавких припоев во многом зависят от свойств одной из основных фаз — твердого раствора олова. Олово имеет две полиморфные модификации 1) белое р с тетрагональной кристаллической структурой, устойчивой до 13,2° С, с плотностью 7280 /сГ/ж (7,28 г/сж ) 2) серое а с кубической структурой типа алмаза, образующееся при низких температурах, с плотностью 5800 кГ/л (5,82 см ). Превращение белого олова в серое происходит с выделением тепла и сопровождается большим изменением объема, что вызывает его разрушение и образование серого порошка ( оловянная чума ). Полиморфное превращение р а в олове может быть легко заторможено в противоположность полиморфным превращениям во многих других металлах. Скорость превращения белого олова в серое при температуре 13,2° С, благодаря способности его к переохлаждению, мала она максимальна при минус 30— 50° С [53, 124, 212] и уменьшается при дальнейшем снижении температуры. [c.183]

Из полупроводниковых материалов наиболее полно изучены и широко применяют германий и кремний. В твердом кристаллическом состоянии они имеют структуру типа алмаза. Эти материалы обладают многими ценными свойствами. Для нужд полупроводниковой техники мировая потребность в них составляет сотни тонн в год. Наряду с германием и кремнием в последнее время все большее применение получают искусственно созданные полупроводники следующих композиций мышьяк — галлий (арсенид галия), индий — сурьма, кадмий — висмут и др. [c.176]

К этой группе полупроводников относятся алмаз, графит, кремний, германий, серое олово (а-5п) и система твердых растворов германия и кремния. Все эти вещества кристаллизуются в структуры типа алмаза. [c.238]

Структуру типа алмаза (рис. 7,6) имеют также кремний, германий и серое олово (Soa), находящееся в IV группе. В соответствии с правилом 8 — N ъ структуре алмаза каждый атом имеет четырех соседей на равных расстояниях. [c.20]

Структуры типа алмаза. Тип электропроводности определяется размерами и электроотрицательностью примесных атомов, внедряющихся в междуузлия решеток полупроводников IV группы периодической системы. Эксперимент показывает, что в противоречии с указанным выше правилом валентности литий (I группа), внедряясь в междуузлия решетки германия, будет донором, а кислород (VI группа) — акцептором. Внедрение большого по размерам атома лития в тесные междуузлия решетки германия оказывается возможным только после его ионизации вследствие слабой связи валентного электрона, легко отрывающегося от своего атома в среде с большой диэлектрической проницаемостью (е германия см. в табл. 8-4). Образовавшийся ион лития маленьких размеров может уже внедряться в тесные междуузлия решетки, а освободившийся электрон обусловливает электропроводность л-типа. Внедрение в междуузлия атомов кислорода, имеющих сравнительно небольшие размеры и большую электроотрицательность, приводит к захватам электронов из атомов полупроводника, вследствие чего возникает электропроводность р-тина. [c.329]

КУБИЧЕСКИЕ РЕШЕТКИ ПРИМИТИВНАЯ ЯЧЕЙКА, ЯЧЕЙКА ВИГНЕРА — ЗЕЙТЦА И УСЛОВНАЯ ЯЧЕЙКА КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ И РЕШЕТКИ С БАЗИСОМ ГЕКСАГОНАЛЬНАЯ ПЛОТНОУПАКОВАННАЯ СТРУКТУРА И СТРУКТУРА ТИПА АЛМАЗА СТРУКТУРЫ ТИПА ХЛОРИДА НАТРИЯ, ХЛОРИДА ЦЕЗИЯ И ЦИНКОВОЙ ОБМАНКИ [c.76]

СТРУКТУРА ТИПА АЛМАЗА [c.87]

Элементы с кристаллической структурой типа алмаза [c.88]

Заметим, что, как и в случае структуры типа алмаза, г. п. у. решетка не является решеткой Бравэ, поскольку ориентация окружения точки меняется от слоя к слою вдоль с-оси. Заметим также, что при взгляде вдоль с-оси два типа плоскостей сливаются вместе и образуют двумерную решетку пчелиных сот , показанную на фиг. 4.3 и не являющуюся решеткой Бравэ [c.90]

Г.ц.к. решетка является наиболее плотной, а простая кубическая — наименее плотной пз трех кубических решеток Бравэ. Структура типа алмаза является менее плотной, чем любая из них. Это видно из координационных чисел решеток 12 — для г.ц.к., 8 — для [c.94]

В свободном виде К. тёмно-серое кристаллич. вещество, с кубич, гранецентрированной кристаллич. решёткой типа алмаза, параметр к-рой а=0,54304 н.м. Известен также коричневый (т. н. аморфный) К., отличающийся от кристаллич. К. лип[ь высокой дисперсностью и повторяющий в ближнем порядке структуру типа алмаза. При давлениях 12 — 15 ГПа получен ме-таллич. К., переходящий при темп-ре ииже 6,7 К в сверхпроводящее состояние. Плотность кристаллач. К. 2,328 кг/дм , = <ивп ок. 3250 С. Теплоём- [c.489]

В свободном виде О.— серебристо-белый металл. Известны 3 модификации О. ниже 13,12 °С устойчива -модификация, обладающая кубпч. структурой типа алмаза (пост, решётки а = 0,65043 нм серое О.) выше 13,2 °С устойчива р-модификация с тетрагональной решёткой (а — 0,58312 нм, с = 0,31814 нм белое О.) при темп-ре 173—231,84 °С существует -Sn с ромбич, кристаллич. структурой. Переход > а сопровождается резким уменьшением плотности, в результате чего металл рассыпается в серый порошок. Скорость перехода максимальна при —33 °С переход р -> а ускоряется при появлении на белом О. пылинок (зародышей) серого О. ( оловянная чума ). Плотность a-Sn 5,846 кг/дм , p-Sn 7,295 кг/дм (при 20 °С) inn 231,91 °С (по темп-ре плавления О. часто калибруют термопары), г ип = 2620°С (по др. данным, 2270 °С), теплота плавления 7,19 кДж/моль. Темп-ра Дебая 200 К (p-Sn) и 212 1 (a-Sn). Темп-ра перехода в сверхпроводящее состояние 3,722 К. Уд. электрич. сопротивление 0,128 мкОи-м (при 293 К). Термин, козф. сопротивления 4,5.10 (при 273—293 К). О. парамагнитно, уд. магн. восприимчивость 0,312-10" (a-Sn при 280 К) и 0,026-10 (p-Sn при 293 К). Коэф. теплового линейного расширения 26,2-10 [c.404]

Сведения о взаимодействии между Ge и Si обобщены в работах [X, Э, U1J. Диаграмма состояния Ge—Si (рис. 427) построена в работе [1] с использованием методов термического и рентгеновского анализов. Перед измерениями все сплавы были подвергнуты гомогенизации в течение нескольких месяцев. Диаграмма состояния характеризуется образованием непрерывного ряда твердых растворов. Никаких фазовых превращений после отжига сплавов в течение нескольких меся цев при 925, 715, 295 и 177 °С не обнаружено. Параметр решетк ) плавно меняется при изменении состава и характеризуется средним сжатием решетки на 0,0009 нм, т.е. немного меньше, чем на 0,2 % во всем интервале концентраций. Отрицательное отклонение ог правила Вегарда подтверждено в работе [2] максимальное отклон.-ние (около 0,00060—0,00069 нм или чуть более 0,1 %) наблюдали центральной части. Твердые растворы (Ge, Si) имеют разупоряд(1 ченную структуру типа алмаза, в которой атомы компонента, содер жащегося в сплаве в меньшем количестве, вероятнее всего располо жены во второй координационной сфере. Этот вывод сделан иа основании изучения фононного спектра сплавов [3]. [c.798]

Авторы [55] с применением потенциала Китинга проанализировали атомные конфигурации, возникающие в кристаллической структуре типа алмаза после введения туда дислокаций с плотностью Ю см-2. Результаты расчета они сопоставили с функцией g(r), полученной для аморфного германия (рис. 3 33). Решетка типа алмаза может быть получена путем наложения двух г. ц. к. решеток. Если удалить атомы одной решетки и осуш,ествить релаксацию с применением мягкого потенциала Морзе, то рассчитанную [c.88]

Два решения при одном соответствии решеток обозначают знаками (+) и (—), тогда габитусные плоскости 24-х вариантов можно представить на стереографической проекции так, как показано [9] на рис. 1.16. Из этого рисунка ясно, что образуются 6 групп по четыре габитусных плоскости вокруг полюсов 011 д . Разновидности кристаллов мартенсита, имеющие четыре указанные габитусные плоскости, возникают по соседству друг с другом, образуя структуру типа алмаза [9] (рис. 1.17). Этот рисунок иллюстрирует соответствие вариантов группы II, сосредоточенных вокруг полюса (101) дд структуре типа [c.29]

Особое механическое поведение материалов с кубической структурой типа алмаза обусловлено наличием в них высокой степени направленности ковалентной связи. Именно эта структурная особенность межатомной связи обусловливает высокое сопротивление решетки скольжению дислокаций во всех системах скольжения, включая основную систему 111J 110). В данном случае вплоть до температуры 0,5 оказывается энергетически более выгодным диссипировать подводимую энергию путем разрыва межатомной связи, чем путем пластического течения. Эти структурные особенности кристаллического строения обусловливают и другие следствия, а именно энергия образования и движения точечных дефектов очень велика, так что при заданной гомологической температуре диффузионные процессы также более заторможены, чем в других классах сплавов более низкого уровня неравновесности структуры. Таким образом, даже при температурах больше 0,6 Tj в случае, например, кремния и германия деформация ползучести, контролируемая диффузией, очень ограниченна. Поэтому элементы и сплавы с алмазоподобной структурой образуют отдельный класс материалов с высоким значением zJG при всех гомологических температурах. [c.261]

Структура типа Mg ug, представленная на фиг, 4, является кубической с 8 формульными единицами в элементарной ячейке. Ее можно представить в виде двух решеток, образованных соответственно атомами А и В и вставленных одна в другую. Атомы В располагаются в вершинах тетраэдров, которые соединяются друг с другом своими вершинами так, как это показано на фиг. 5,а. Пустоты, образованные такими тетраэдрами, заполняются более крупными атомами А, Пространственное расположение атомов А аналогично положению атомов в решетке кремния или германия (кубическая структура типа алмаза, см. фиг. 4). Каждый атом А окружен четырьмя другими атомами А, отстояш ими от него на одинаковом расстоянии. Кроме того, имеется двенадцать атомов В, расположенных на несколько меньшем расстоянии. Таким образом, координационное число оказывается очень высоким, что характерно для металлического состояния. Каждый атом В окружен шестью атомами В и шестью атомами А, [c.231]

Кремний и германий являются четырехвалентиыми эле.мента.ми. Они имеют кристаллическую структуру типа алмаза, каждый атом которого имеет четырех ближайших соседей, как это показано на [c.310]

Карбид кремния Si единственно установленное соединение кремния с углеродом. Растворимость углерода в кремнии не превышает 1,4% (ат.)—твердый раствор. Отмечаются две основные модификации этого вещества а- и [5-, причем в первую очередь всегда образуется кубический карбид p-Si , который может монотропно перейти в гексагональный a-Si при высокой температуре (>2100 °С) через газовую фазу [64]. Модификация P-Si имеет структуру типа алмаза. [c.40]

Металлы и сплавы с решеткой ГЦК (А1, Си, N1, А , латунь) при пластическом деформировании излучают много импульсов АЭ небольших амплитуды и энергии. АЭ такого типа регистрируется как непрерывный процесс. Для них характерна деформация скольжением. Металлы и сплавы, имеющие решетку ОЦК (Ре, V, Та, Мо), излучают сигналы АЭ несколько большей амплитуды и энергии, а наклон амплшудного распределения меньший, т.е. доля сигналов с большей амплитудой для этих материалов возрастает. Металлы и сплавы с решеткой ГПУ (Хп, 2г, Т , Сс1) деформируются двойникованием, при этом амплитуда и энергия АЭ больше, чем для других металлов (олово имеет структуру типа алмаза). [c.306]

Установлено, что стекла образуют те вещества, у которых, во-первых, существенно различается взаимное расположение частиц в жидком и кристаллическом состоянии, и во-вторых, малое координационное число решетки атома стеклообразующего элемента (у кремния, как и у некоторых других элементов четвертой группы, имеющих кубическую структуру типа алмаза, атомы обладают координационным числом четыре), в-треть-их, связь атомов стеклообразующих элементов в окисле осуществляется только через атом кислорода, и, наконец, в-четвертых, — атом кислорода соединен не более, чем с двумя атомами стеклообразующего элемента. Этим требованиям отвечают, в частности, SIO2 и СеОг [8]. [c.22]

Перейдем теперь к обсуждению опытов [42, 43], касающихся оптических свойств полупроводниковых кристаллов со структурой типа алмаза или типа цинковой обманки. На фиг. 41 приведены экспериментальные результаты для коэффициента отражения, а также для действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости 1п8Ь. Приведенные зависимости типичны для. рассматриваемой группы полупроводников. На кривых ясно различаются три участка (области энергий 1, 2 и 3 на фиг. 41). В области 1 наблюдаются пере.ходы между валентной зоной и зоной проводимости. В области 2 кристалл ведет себя почти как система свободных электронов. Наконец, область 3 соответствует вступлению в игру переходов из ( -зоны (если таковая имеется) в зоны про-водимости. В дальнейшем мы ограничимся рассмотрением оптических свойств только в областях энергий 2 и 5. [c.281]

Некоторые соединения, например сурьмянистый индий (InSb), содержащие равное число трехвалентных и пятивалентных атомов, также принадлежат к числу полупроводников. Они имеют структуру типа алмаза, но первая гранецентрированная решетка построена, скажем, из атомов сурьмы, а вторая — из атомов индия. Такая [c.14]

В структуре типа алмаза с двумя атомами на примитивную ячейку каждый атом (углерода, кремния или германия) отдает четыре электрона. Таким образом, количество электронов (восемь на примитивную ячейку) оказывается как раз достаточным, чтобы заполнить четыре зоны. Мы видим, что в основном состоянии германия первые четыре зоны целиком заполнены (зоны Лз и Л5 дважды вырождены), в то время как пятая и следующие зоны совершенно пусты. Чтобы перевести электрон из основного состояния системы в возбужденное, требуется вполне конечная энергия (в случае германия около 0,6 эВ). В кремнии и алмазе такие энергетические пороги, или энергетические щели, больше. Наличие в основном состоянии энергетических щелей, целиком заполненных нижних или валентных зон и пустых более высоколежащих зон, или зон проводимости, типично для полупроводников. Что же касается изоляторов, то это просто полупроводники с большими энергетическими щелями, а сами зоны в них, как правило, еще уже. [c.107]

Много работ было посвящено разработке теории, позволяющей точно рассчитать показатель преломления и константу Миллера Д для данного материала. В 1969 г. Левин [99], исходя из теоретической работы Филлипса и Ван Вехтена [159], приписал оптическую нелинейность ангармоническому движению связанных зарядов, локализованных примерно посредине между соседними атомами. Используя эту модель, ему удалось точно рассчитать нелинейные восприимчивости второго и третьего порядка для полупроводников со структурой типа цинковой обманки и для материалов со структурами типа алмаза, вюрцита и каменной соли, а также нелинейную восприимчивость второго порядка для альфа-кварца. Дальнейшая модификация этой модели позволила Левину [100] объяснить отрицательный знак нелинейной восприимчивости 2пО, который наблюдался Миллером и Нордлэндом [121]. [c.98]

Мы вынуждены описывать г. п. у. структуру п структуру типа алмаза как решетки с базисол из-за присущего им геометрического расположения точек решетки. Однако решетку с базисом приходится использовать и для описания таких кристаллических структур, в которых атомы или ионы находятся лишь в точках решетки Бравэ, но полная трансляционная симметрия решетки Бравэ тем не менее отсутствует, поскольку [c.91]

В гл. 4 были перечислены химические элементы, имеющие г. ц. к., о. ц. к. и г. п. у. структуры, а также структуру типа алмаза. Более 70% всех элементов относится к этим четырем классам. Остающиеся элементы обладают самыми различными кристаллическими структурами, в основном с полиатомными элементарными ячейками, которые иногда бывают довольно сложными. В заключение настоящей главы в табл. 7.5—7.7 мы перечисляем ряд других примеров. Данные взяты из справочника Уикоффа [2] п соответствуют комнатной температуре и нормальному атмосферному давлению, если не оговорено иное. [c.134]

Два перпендикулярных основных вектора имеют длину о, длина третьего вектора, перпендикулярного им, 1авна с. Оба элемента имеют центрированную тетрагональную решетку Бравэ. индий с одноатомным, а белое олово с двухатомным базисами. Однако обычно д.чя их описания используют простую тетрагональную решет1 у Бравэ с базисом. Условную ячейку для индия выбирают таь им образом, чтобы подчеркнуть, что он имеет слегка деформированную (вдоль ребра куба) г. ц. к. структуру. Структуру Ое.шго олова можно рассматривать 1 ак структуру типа алмаза, сжатую вдо,ль одной из осей г уба. [c.135]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...