Дефекты структуры и физические свойства кристаллов. Семенова Г.В - 11 стр.

       При возникновении вакансий часть связей рвется, снижается энергия
взаимодействия, что вызывает уменьшение модуля упругости, при этом
относительное уменьшение модуля пропорционально концентрации вакан-
сий.
       При появлении в кристалле междоузельных атомов возникает до-
полнительное взаимодействие на расстояниях меньших, чем между бли-
жайшими соседями. Это приводит к увеличению модуля упругости, при-
рост которого составляет 5–10 % на 1 % междоузельных атомов, т.е. эф-
фект более сильный, чем в случае вакансий.
       Введенные атомы примеси концентрируются вблизи дислокаций
(примесные атмосферы Коттрелла) и повышают энергию упругой дефор-
мации. При низких температурах примеси как бы «замораживаются» и де-
лают дислокации неподвижными. Значит, чем ниже температура эксплуа-
тации материала с примесями, тем сильнее эффект упрочнения. Такое
влияние примесных атомов на прочность материала характерно в основ-
ном для металлов. В полупроводниковых кристаллах ситуация более
сложная.
       В полупроводниках примесь может контролировать кинетику дви-
жения дислокаций за счет изменения концентрации вакансий, упругого
взаимодействия с полями напряжений дислокаций, зарядового состояния
и, наконец, за счет изменения энергии дефектов упаковки матрицы и соот-
ветственно склонности к поперечному скольжению. При этом если боль-
шинство факторов, как правило, ведет к упрочнению, то изменение кон-
центрации вакансий и энергии дефектов упаковки может как упрочнять,
так и разупрочнять материал.
       Например, монокристаллы германия р-типа, легированные галли-
ем, обладают большей прочностью, а кристаллы п-типа, легированные
мышьяком, – меньшей по сравнению с нелегированным германием. При
одних и тех же напряжениях скорости движения дислокаций в германии,
                                   11