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1、第二章答案2-1 略。 2-2試述位錯的基本類型及其特點。解：位錯主要有兩種：刃型位錯和螺型位錯。刃型位錯特點：滑移方向與位錯線垂直，符號，有多余半片原子面。螺型位錯特點：滑移方向與位錯線平行，與位錯線垂直的面不是平面，呈螺施狀，稱螺型位錯。2-3非化學計量化合物有何特點？為什么非化學計量化合物都是n型或p型半導體材料？解：非化學計量化合物的特點：非化學計量化合物產(chǎn)生及缺陷濃度與氣氛性質(zhì)、壓力有關；可以看作是高價化合物與低價化合物的固溶體；缺陷濃度與溫度有關，這點可以從平衡常數(shù)看出；非化學計量化合物都是半導體。由于負離子缺位和間隙正離子使金屬離子過剩產(chǎn)生金屬離子過剩（n型）半導體，正離子缺位和

2、間隙負離子使負離子過剩產(chǎn)生負離子過剩（p型）半導體。2-4影響置換型固溶體和間隙型固溶體形成的因素有哪些？解：影響形成置換型固溶體影響因素：（1）離子尺寸：15%規(guī)律：1.（R1-R2）/R115%不連續(xù)。2.40%不能形成固熔體。（2）離子價：電價相同，形成連續(xù)固熔體。 （3）晶體結構因素：基質(zhì)，雜質(zhì)結構相同，形成連續(xù)固熔體。（4）場強因素。（5）電負性：差值小，形成固熔體。差值大形成化合物。影響形成間隙型固溶體影響因素：（1）雜質(zhì)質(zhì)點大小：即添加的原子愈小，易形成固溶體，反之亦然。（2）晶體（基質(zhì)）結構：離子尺寸是與晶體結構的關系密切相關的，在一定程度上來說，結構中間隙的大小起了決定性的作

3、用。一般晶體中空隙愈大，結構愈疏松，易形成固溶體。（3）電價因素：外來雜質(zhì)原子進人間隙時，必然引起晶體結構中電價的不平衡，這時可以通過生成空位，產(chǎn)生部分取代或離子的價態(tài)變化來保持電價平衡。2-5試分析形成固溶體后對晶體性質(zhì)的影響。解：影響有：（1）穩(wěn)定晶格，阻止某些晶型轉變的發(fā)生；（2）活化晶格，形成固溶體后，晶格結構有一定畸變，處于高能量的活化狀態(tài)，有利于進行化學反應；（3）固溶強化，溶質(zhì)原子的溶入，使固溶體的強度、硬度升高；（4）形成固溶體后對材料物理性質(zhì)的影響：固溶體的電學、熱學、磁學等物理性質(zhì)也隨成分而連續(xù)變化，但一般都不是線性關系。固溶體的強度與硬度往往高于各組元，而塑性則較低，2-

4、6寫出下列缺陷反應式：（l）NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶體；（2）CaCl2溶入NaCl中形成空位型固溶體；（3）NaCl形成肖特基缺陷；（4）Agl形成弗倫克爾缺陷（Ag+進入間隙）。CaCl解： （1）NaCl NaCa+ ClCl + VClNaCl （2）CaCl2 CaNa + 2ClCl + VNa （3） O VNa + VCl （4） AgAg VAg + Agi2-7 MgO的密度是3.58g/cm3，其晶格參數(shù)是0.42nm，計算單位晶胞MgO的肖特基缺陷數(shù)。解：設有缺陷的MgO晶胞的晶胞分子數(shù)為x，晶胞體積V=（4.20）3，x=VN0/M=3.96,單位晶胞的

5、肖脫基缺陷數(shù)=4-x=0.04。2-8 MgO（NaCl型結構）和Li2O（反螢石型結構）均以氧的立方密堆為基礎，而且陽離子都在這種排列的間隙中，但在MgO中主要的點缺陷是肖特基缺陷，而在Li2O中是弗倫克爾型，請解釋原因。解：Mg占據(jù)四面體空隙，Li占據(jù)八面體空隙。2-9 MgO晶體的肖特基缺陷生成能為84kJ/mol，計算該晶體1000K和1500K的缺陷濃度。（答：6.4103，3.5102）解：n/N=exp（-E/2RT），R=8.314，T=1000k：n/N=6.410-3；T=1500k：n/N=3.510-2。2-10非化學計量化合物 FexO中，F(xiàn)e3+Fe2+0.1，求

6、FexO中的空位濃度及 x值。（答： 2.25105；0.956） 解：Fe2O32FeFe + 3OO + VFe y 2y y Fe3+2yFe2+1-3yO， X=1-y=1-0.0435=0.9565,Fe0.9565O VFe=2.2210-22-11非化學計量缺陷的濃度與周圍氣氛的性質(zhì)、壓力大小相關，如果增大周圍氧氣的分壓非化學計量化合物Fe1-xO及Zn1+xO的密度將發(fā)生怎么樣的變化？增大還是減小？為什么？解： Zn（g） Zni + e Zn（g）+ 1/2O2 = ZnO Zni + e+ 1/2O2 ZnO ZnO=e PO2 Zni 1/2O2（g） OO + VFe

7、+ 2h k=OO VFeh2/PO21/2=4OO VFe3/ PO21/2 VFe PO2-1/6， PO2 VFe 2-12從化學組成、相組成考慮，試比較固溶體與化合物、機械混合物的差別。 解: 固溶體 機械混合物 化合物形成原因: 以原子尺寸“溶解” 生成粉末混合 原子間相互反映生成 相數(shù): 均勻單相 多相 單相均勻 化學計量: 不遵守定比定律 化學組成不確定 化學組成確定2-13說明為什么只有置換型固溶體的兩個組分之間才能相互完全溶解，而填隙型固溶體則不能。解：（1）晶體中間隙位置是有限的，容納雜質(zhì)質(zhì)點能力1/4，造成結構不穩(wěn)定。2-26 下列硅酸鹽礦物各屬何種結構類型：Mg2SiO4，KAlSi3O8，CaMgSi2O6，Mg3Si4O10（OH）2，Ca2Al AlSiO7。答：分別為島狀；架狀；單鏈；層狀（復網(wǎng)）；組群（雙四面體）。