四川大学：《固体物理学》课程教学资源（教案讲义）第四章 习题

第四章习题 41晶体中空位和间隙原子的浓度是否相同?为什么? 42试从能量角度说明滑移方向必定是密排方向。 43如果已知空位形成能为E=067eV,试问当温度为300K时在金里肖脱基缺陷 数与格点数之比是多少? 44某间隙原子在晶格的间隙位置间跳跃。该间隙原子在晶格中振动的频率为2 105s,如该间隙原子在跳跃过程中需要克服的势垒高度为0leV,求该原子在1秒内跳 跃的次数。 在离子晶体中,由于电中性的要求,肖特基缺陷多成对地产生。令n代表正 负离子空位的对数,W是产生一对缺陷所需能量,N是原有的正、负离子对的数目 (1)试证明:n/N=Bexp(-W/2k2T (2)试求有肖脱基缺陷后体积的变化ΔV/V,其中V为原有的体积 46已知扩散系数与温度之间的关系为:D=De 下列数据是锌在铜晶体中扩散的实验结果: T (K) 1007 l176 D(m2·s)16×100 4.0×10 1.1×1018 40×1017 10×1016 试确定常数D和激活能EA。 4.7铜和硅的空位形成能E2分别为3eV和28eV。试求7=1000K时,铜和硅中的空 位浓度。 48碘化钾在不同温度下的钾蒸汽中增色,通过测量F带的光吸收就可得F心的形 成能E。当温度从570℃上升到620℃时,吸收常数增加了3.9%左右。假设光吸收的增 加是由F心的数目增加引起的,试计算F心形成能EB 49考虑一体心立方晶格:(1)试画出(110)面上原子的分布图;(2)设有一沿[ll 方向滑移、位错线和[10平行的刃位错。试画出在(110)面上原子的投影图 4.10求体心立方、面心立方、六方密堆积等晶体结构的最小滑移矢量的长度。 411在FCC晶格中存在一个位错,其位错线的方向用晶向指数表示为[12],该 位错滑移的方向和大小用伯格斯矢量表示为b=[试确定该滑移面的晶面指数 该位错是刃型位错还是螺型位错?

第四章 习 题 4.1 晶体中空位和间隙原子的浓度是否相同？为什么？ 4.2 试从能量角度说明滑移方向必定是密排方向。 4.3 如果已知空位形成能为 ，试问当温度为 300K 时在金里肖脱基缺陷 数与格点数之比是多少？ = eV67.0 Eu 4.4 某间隙原子在晶格的间隙位置间跳跃。该间隙原子在晶格中振动的频率为 2× 1015 S-1 , 如该间隙原子在跳跃过程中需要克服的势垒高度为0.1eV, 求该原子在1秒内跳 跃的次数。 4.5 在离子晶体中，由于电中性的要求，肖特基缺陷多成对地产生。令 n 代表正、 负离子空位的对数，W 是产生一对缺陷所需能量，N 是原有的正、负离子对的数目。 TkWBNn )2/exp(/ （ = − B 1）试证明： （2）试求有肖脱基缺陷后体积的变化 Δ /VV ，其中 V 为原有的体积。 4.6 已知扩散系数与温度之间的关系为： BA TkE eDD / 0 − = 下列数据是锌在铜晶体中扩散的实验结果： T（K） 878 1007 1176 1253 1322 D（m2 ·s -1） 1.6×10-20 4.0×10-18 1.1×10-18 4.0×10-17 1.0×10-16 试确定常数D0和激活能EA。 4.7 铜和硅的空位形成能Eu分别为.3eV和 2.8eV。试求T=1000K时，铜和硅中的空 位浓度。 4.8 碘化钾在不同温度下的钾蒸汽中增色，通过测量F带的光吸收就可得F心的形 成能EB。当温度从 570℃上升到 620℃时，吸收常数增加了 3.9%左右。假设光吸收的增 加是由F心的数目增加引起的，试计算F心形成能E B BB。 4.9 考虑一体心立方晶格：（1）试画出（110）面上原子的分布图；（2）设有一沿 ]111[ 方向滑移、位错线和[110]平行的刃位错。试画出在（110）面上原子的投影图。 4.10 求体心立方、面心立方、六方密堆积等晶体结构的最小滑移矢量的长度。 4.11 在 FCC 晶格中存在一个位错, 其位错线的方向用晶向指数表示为 ]211[ , 该 位错滑移的方向和大小用伯格斯矢量表示为 b = 2 1 ]011[ 。试确定该滑移面的晶面指数。 该位错是刃型位错还是螺型位错? 1

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