Verbum

ДЫСЛАКА́ЦЫІ ў крышталях,

трансляцыйныя лінейныя дэфекты ў крышталях; лініі, уздоўж і паблізу якіх парушана рэгулярнае размяшчэнне атамных плоскасцей. Могуць выходзіць на паверхню, замыкацца (утвараць дыслакацыйную пятлю), разгаліноўвацца, не абрываюцца ўнутры крышталя. Сярэдняя колькасць ліній Д., што праходзяць праз сячэнне адзінкавай плошчы, вызначае дыслакацыйную шчыльнасць.

У простай кубічнай рашотцы бываюць 2 тыпы Д. — краявая і вінтавая; у больш складаных структурах паміж гэтымі гранічнымі тыпамі могуць існаваць прамежкавыя (напр., у рашотцы алмазу бывае 10 тыпаў Д.). Краявыя Д. — лініі, уздоўж якіх унутры крышталя абрываецца край лішняй атамнай паўплоскасці. Вінтавыя Д. ўтвараюцца ў выніку зруху на перыяд рашоткі адной часткі крышталя адносна другой уздоўж некаторай атамнай паўплоскасці паралельна яе краю. Пры абходзе вакол лініі Д. па вузлах рашоткі ўзнікае незамкнёнасць контуру, якая характарызуецца вектарам Бюргерса $\overrightarrow{b}$. Даўжыня вектара $\overrightarrow{b}$ роўная аднаму з трансляцыйных перыядаў рашоткі, а напрамак залежыць ад напрамку абходу контуру. Для краявой Д. вектар датычнай L да яе лініі і вектар $\overrightarrow{b}$ перпендыкулярныя, для вінтавой — паралельныя. Існуюць 2 спосабы перамяшчэння Д. па крышталі: слізганне (абумоўлена разрывам і перазлучэннем міжатамных сувязей уздоўж лініі Д.) і перапаўзанне (атамная рэканструкцыя краю лішняй паўплоскасці). У рэальных крышталях Д. — ломаныя лініі, якія складаюцца з участкаў (сегментаў) розных тыпаў. Пры збліжэнні двух Д. аднатыпныя сегменты 3 паралельнымі вектарамі Бюргерса адштурхоўваюцца, а з антыпаралельнымі — прыцягваюцца, і адбываецца «анігіляцыя» сегментаў. Узнікненне Д. абумоўлена пластычнай дэфармацыяй крышталя ў працэсе яго росту або далейшых тэрмаапрацовак. Д. ў крышталі знаходзіцца ў полі пругкіх напружанняў. Пры павелічэнні пластычнай дэфармацыі расце колькасць Д., іх палі перакрываюцца і слізганне ўскладняецца (дэфармацыйнае ўмацаванне). Рух і ўзаемадзеянне Д. вызначаюць змяненне формы крышталя і яго ўласцівасцей. У кавалентных крышталях (германій, крэмній, алмаз) Д. маюць абарваныя хім. сувязі; кожная разарваная (ненасычаная) сувязь можа выступаць як цэнтр захопу электрона. У кавалентных і іонных крышталях Д. праяўляюць сябе ў фотапругкасці, люмінесцэнцыі, анізатрапіі электраправоднасці і інш. Акрамя Д. у крышталях бываюць ратацыйныя лінейныя дэфекты — дысклінацыі (парушэнні сіметрыі напрамкаў).

Літ.:

Судзуки Т., Ёсинага Х., Такеути С. Динамика дислокаций и пластичность: Пер. с яп. М., 1989;

Дроздов Н.А., Патрин А.А., Ткачев В.Д. Рекомбинационное излучение на дислокациях в кремнии // Письма в Журн. экспер. и теорет. физики. 1976. Т. 23, № 11.

М.​А.​Драздоў, М.​А.​Паклонскі.

т. 6, с. 293

ПАЎПРАВАДНІКІ́,

рэчывы, у якіх канцэнтрацыя рухомых носьбітаў зараду значна меншая за канцэнтрацыю атамаў матрыцы. Адрозніваюцца паводле ўпарадкаванасці размяшчэння атамаў, хім. саставу, уласцівасцей. Атамы П. лёгка іанізуюцца, у выніку чаго ўзнікаюць дэлакалізаваныя электрон і дзірка (электронная вакансія ў хім. сувязі атамаў матрыцы). У ідэальных П. канцэнтрацыі электронаў і дзірак роўныя. У рэальных П., якія маюць атамы дамешкаў і дэфекты структуры, гэта роўнасць можа парушацца і тады электраправоднасць П. у асноўным забяспечваецца адным тыпам носьбітаў зараду (электронамі ці дзіркамі).

П., у якім канцэнтрацыя электронаў праводнасці намнога большая за канцэнтрацыю дзірак, наз. П. n-тыпу, у якім больш дзірак — р-тыпу. Паводзіны носьбітаў зараду ў крышт. П. апісваюцца зоннай тэорыяй. Запоўненыя электронныя станы (узроўні энергіі) валентнай зоны аддзелены ад вакантных станаў зоны праводнасці забароненай зонай (энергетычнай шчылінай). Дамешкавыя атамы і дэфекты крышт. структуры прыводзяць да з’яўлення энергетычных станаў у забароненай зоне (радзей у зоне дазволеных энергій), але паняцце забароненай зоны захоўвае сэнс. Дамешкавыя атамы ў П. могуць набываць зарад (донары — дадатны, акцэптары — адмоўны), які кампенсуецца з’яўленнем электрона ў зоне праводнасці ці дзіркі ў валентнай зоне. Эл. актыўнасць дамешкавага атама абумоўлена тым, што ён мае інш. валентнасць, чым замешчаны ім атам крышт. матрыцы (рашоткі). Калі дамешкавы атам замяшчае ў крышт. рашотцы атам з той жа групы перыяд. сістэмы элементаў (ізавалентнае замяшчэнне), то, часцей за ўсё, ён электрычна неактыўны і не ўтварае лакалізаваны стан. Ізавалентныя дамешкі могуць уваходзіць у крышт. рашотку ў вял. канцэнтрацыях і ўтвараць цвёрдыя растворы. У іх размяшчэнне вузлоў рашоткі мае далёкі парадак, але атамы замяшчэння размяшчаюцца ў гэтых вузлах хаатычна. Бясшчылінныя П. маюць нулявую шырыню забароненай энергет. зоны. Ад тыповых П. (германій, крэмній) іх адрознівае адсутнасць парогавай энергіі, неабходнай для паяўлення электрон-дзірачнай пары, ад металаў — значна меншая канцэнтрацыя электронаў праводнасці.

На Беларусі даследаванні па фізіцы П. вядуцца з пач. 1960-х г. у Ін-це фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў, Ін-це фізікі, Ін-це электронікі Нац. АН, БДУ і інш.

Літ.:

Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. 2 изд. М., 1990;

Вавилов В.С. Алмаз в твердотельной электронике // Успехи физ. наук. 1997. Т. 167, №1;

Yu P.Y., Cardona M. Fundamentals of semiconductors. 2 ed. Berlin, 1999;

Seeger K. Semiconductor Physics. 7 ed. Berlin, 1999.

М.​А.​Паклонскі.

т. 12, с. 230

КРЫШТА́ЛІ (ад грэч. krystallos першапачаткова лёд, потым горны хрусталь, празрысты камень),

цвёрдыя целы, якія маюць натуральную форму правільнага мнагагранніка, часцінкі якога (атамы, іоны, малекулы) размешчаны паводле закону прасторавых рашотак (гл. Крышталічная рашотка). Упарадкаваная будова К. абумоўлівае іх спецыфічныя ўласцівасці — аднароднасць, здольнасць самааграньвацца, мінім. ўнутр. энергію і скрытую цеплыню плаўлення. Характэрныя ўласцівасці К. — анізатропнасць і сіметрыя (гл. Анізатрапія, Сіметрыя крышталёў). Спецыфічныя асаблівасці К. выяўляюцца ў іх механічных (спайнасць, цвёрдасць і інш.), аптычных (падвойнае праменепераламленне, плеяхраізм і інш.), электрычных (піра- і п’езаэлектрычнасць), цеплавых і інш. фіз. уласцівасцях. Пры вывучэнні К. выкарыстоўваецца комплекс метадаў даследаванняў, у т. л. рэнтгенаструктурны і крышталеаптычны аналіз.

К. ўтвараюцца адвольна ці на «зародках» з вадкіх (растворы і расплавы), газападобных (шляхам узгонкі) і цвёрдых (у час перакрышталізацыі) рэчываў пры пэўных т-рах, ціску і хім. саставе. Правільныя мнагаграннікі ўтвараюцца ў час росту К., калі яны не сутыкаюцца з інш. цвёрдымі целамі і растуць павольна. Грані К. супадаюць з плоскімі сеткамі, рэбры — з радамі прасторавых рашотак, уздоўж якіх вузлы рашоткі размешчаны найб. густа. К. аднаго і таго ж рэчыва і будовы могуць мець розную велічыню і форму, але вуглы паміж адпаведнымі гранямі і рэбрамі ў іх пастаянныя (закон пастаянства вуглоў). Пры хуткім росце ў вязкім асяроддзі ўтвараюцца недаразвітыя формы (дэндрыты, сфераліты, крышт. агрэгаты), з якіх складзена большасць цвёрдых цел. Вывучэнне скорасці росту К., які абумоўлівае іх вонкавы выгляд (габітус), дае звесткі пра іх паходжанне (генезіс). Сярод К. адрозніваюць простыя формы (складзены з аднолькавых граней, звязаных элементамі сіметрыі) і камбінацыі (сукупнасць дзвюх ці некалькіх простых форм). У прыродзе вядома 47 простых форм і каля 1500 камбінацый. Усе К. — сіметрычныя целы. Сукупнасць элементаў сіметрыі ўтварае від сіметрыі, а ў прасторавых рашотках — прасторавую групу сіметрыі. У К. адрозніваюць 32 віды сіметрыі, аб’яднаныя ў 7 крышталеграфічных сістэм (сінганій), якія ўключаюць у сябе 230 прасторавых груп.

Крышт. рэчывы пашыраны ў прыродзе. Зямная кара на 95% складаецца з К. Крышталічныя ўсе металы і сплавы, большасць буд. матэрыялаў, многія харч. прадукты, лякарствы, некаторыя ч. арганізмаў, штучныя матэрыялы. Крышт. рэчывы ўжываюцца практычна ва ўсіх галінах нар. гаспадаркі. Адзіночныя К. выкарыстоўваюцца для апрацоўкі цвёрдых матэрыялаў (алмаз), у лазернай тэхніцы (рубін), на выраб лінзаў і палярызатараў для аптычных прылад (ісландскі шпат, флюарыт, кварц), гадзіннікавых камянёў (рубін), п’езапласцінак (кварц), у радыёэлектроніцы, тэлеф. сувязі, гідралакацыі, ювелірнай справе і інш.

Літ.:

Попов Г.М., Шафрановский И.И. Кристаллография. 5 изд. М., 1972;

Шаскольская М.П. Кристаллография. 2 изд. М., 1984;

гл. таксама пры арт. Крышталяграфія.

А.​С.​Махнач.

т. 8, с. 528