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閱讀：1928發(fā)布時(shí)間：2024-7-12
在材料行業(yè)或半導(dǎo)體行業(yè)工作和學(xué)習(xí)的人，總繞不開一個(gè)詞——晶體！
什么是晶體？見的就是石英了，晶瑩剔透，看上去就很直觀。
這是我們?nèi)搜勰芸吹降暮暧^結(jié)構(gòu)，晶體的定義實(shí)質(zhì)上是從微觀上定義的。
專業(yè)的術(shù)語說：單晶是指結(jié)構(gòu)基元在三維空間按長程有序排列而成的固態(tài)物質(zhì)。
通俗的理解就是，晶體就是物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)在排列組合上有規(guī)律，就像下面這樣，晶體宏觀上看到的是這樣：
如果能把這個(gè)晶體細(xì)分到原子級(jí)別，里面的原子排列是這樣：
原子長程有序指的是所有的原子都是按一定的規(guī)律進(jìn)行排列。
為了把這些讓這種排序更直觀，可以把原子結(jié)構(gòu)簡化，就可以看到排序的框架了，這種框架稱為點(diǎn)陣。
和排兵打仗一樣，不同物質(zhì)有不同的陣列方式！
把這個(gè)點(diǎn)陣中選擇一個(gè)基本單元來表達(dá)晶體結(jié)構(gòu)的周期性，稱為陣胞或者晶胞。
下圖的黑框框就是晶胞，因?yàn)榫О梢泽w現(xiàn)原子排列的規(guī)律，所以需要仔細(xì)研究它。
來個(gè)更直觀的圖，原子長程有序的排列，稱為點(diǎn)陣，在點(diǎn)陣?yán)镞x一個(gè)有代表性的小單元，稱為陣胞。
如果把陣胞單獨(dú)拿出來，就是一個(gè)這樣的單元：
三個(gè)坐標(biāo)系的方向，人們也定義好了，人們常稱的右手定則。
有個(gè)牛人，對(duì)晶體結(jié)構(gòu)特別有研究，他發(fā)現(xiàn)自然界中所有晶體結(jié)構(gòu)排列都可以總結(jié)在他的體系中，而且他的體系只有簡單的14種。 這個(gè)牛人叫布拉菲，就是下面這個(gè)帥哥： 人們?yōu)榱思o(jì)念他，把這14種點(diǎn)陣稱為布拉菲點(diǎn)陣。 研究一輩子晶體，總算青史留名，不枉一輩子的苦心孤詣。 所以，同志們學(xué)習(xí)不要淺嘗輒止，要在一個(gè)領(lǐng)域深耕，有所建樹。 有沒有人好奇這14種點(diǎn)陣是什么意思？就是下圖這樣：
看上去就是各種框框，其實(shí)回歸到坐標(biāo)系的那個(gè)圖片就很簡單了，坐標(biāo)系有三個(gè)軸和三個(gè)夾角，不同的軸的長短和不同角的分布，排列組合一下，就是上面14種了。
如果單從點(diǎn)陣的排列來看，14種布拉菲點(diǎn)陣可分為4種點(diǎn)陣，表示這4種點(diǎn)陣的字母分別是(P、C、I、F)。
種：簡單點(diǎn)陣（P）
陣胞結(jié)構(gòu)很簡單，就是坐標(biāo)軸上分別有原子待著。
八個(gè)頂點(diǎn)上有陣點(diǎn)，每個(gè)陣胞占有一個(gè)陣點(diǎn)。
第二種：底心點(diǎn)陣（C）
和上一個(gè)結(jié)構(gòu)相比，就在上下兩個(gè)面上分別多了一個(gè)原子。
除八個(gè)頂點(diǎn)上有陣點(diǎn)外，兩個(gè)相對(duì)的面心上有陣點(diǎn)，面心上的陣點(diǎn)為兩個(gè)相鄰的平行六面體所共有。
第三種：體心點(diǎn)陣（I）
除8個(gè)頂點(diǎn)外，體心上還有1個(gè)陣點(diǎn)。因此，每個(gè)陣胞含有兩個(gè)陣點(diǎn)。 第四種：面心點(diǎn)陣（F） 按陣胞形狀的不同，14種布拉菲點(diǎn)陣可歸納為7個(gè)晶系，按照下面這個(gè)陣胞來看：
文章來源：知乎：圓圓的圓 公眾號(hào)：半導(dǎo)體全解
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