Френкеля пара (Френкеля дефект). РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Френкеля пара (Френкеля дефект)

Френкеля пара (Френкеля дефект) - дефект кристал-лич. структуры, состоящий из собственно межузелъного атома и вакансии. Ф. п. возникают в кристалле при нагреве или облучении потоком ядерных частиц (см. Радиационные дефекты ).При нагреве концентрация Ф. п. определяется температурой Т:

где N, N' -концентрации узлов и межузельных положений, v, v'- характерные частоты колебаний атомов решётки при наличии Ф. п. и их отсутствии, Z-координационное число ,DE - энергия, необходимая для смещения атома в междоузлие. Для полупроводников

если смещение происходит адиабатически (время смещения t_см>>v^-1). При этом релаксация атомов, окружающих Ф. п., успевает произойти за t_см. Если образование пары происходит неадиабатически (t_см<<v^-1), напр. при воздействии на кристалл быстрых ядерных частиц, то релаксация не успевает произойти за время t_см и энергия

значительно больше (для бинарных полупроводников , а для атомарных-десятки эВ).

После образования Ф. п. между её компонентами существуют упругое взаимодействие, обусловленное деформацией решётки, и кулоновское взаимодействие заряж. вакансий и межузельного атома или иона. Знак и величина взаимодействий определяются расстоянием d между компонентами Ф. п. и их зарядовыми состояниями. Если силы упругости вызывают притяжение компонент, то в объёме кристалла появляется область (зона) неустойчивости, в пределах к-рой Ф. п. спонтанно аннигилирует. Если меж-узельный атом оказывается за пределами зоны неустойчивости и не способен мигрировать, то образуется мета-стабильная Ф. п. Если межузельный атом может мигрировать, то пара либо аннигилирует, либо разделится на свободные вакансию и межузельный атом. При облучении кристаллов потоком ядерных частиц эффективность миграции и, следовательно, устойчивость Ф. п. определяются не только температурой, но и уровнем возбуждения электронной системы кристалла (интенсивностью облучения).

Если межузельный атом подвижен, соотношение вероятностей аннигиляции и разделения компонентов пары определяется расстоянием d между ними. Существуют зависящие от температуры упругий и кулоновский радиусы r^упр и r^кул, определяемые равенством кинетич. энергии межузельного атома и энергии упругого и кулоновского взаимодействий. При d>r^упр и d>r^кул пара разделяется, при обратном соотношении - аннигилирует.

После разделения компоненты пары могут участвовать в квазихим. реакциях с примесными атомами и дефектами др. типов, создавая стабильные комплексы (при этом примесные атомы могут терять электрич. активность либо, напротив, входить в состав электрически активных комплексов).

Экспериментально Ф. п. наблюдались с помощью элек-тронного парамагнитного резонанса (ЭПР) в кристалле ZnSe, облучённом быстрыми электронами (1,5 МэВ) при 20,4 К. Были обнаружены Ф. п. с разл. d (0,5-0,9 нм) и соответственно с разными температурами отжига (100 К - 190 К). Зарядовые состояния компонентов пары: вакансия V^-_Zn, межузельный атом Zn⁺. Для атомарных кристаллов Ф. п. обнаруживаются только в n-Ge при облучении электронами или g-квантами с энергией ~ 1 МэВ и достаточно низкой температуре (напр., T=4,2 К). Пары стабильны до T=65 К после облучения электронами с энергией 1 МэВ и до T=55 К после облучения g-квантами

Различие в ср. расстоянии между компонентами обусловлено разницей в энергии облучения. Энергетич. состояния в запрещённой зоне, наблюдающиеся в результате облучения, принадлежат вакансиям. В кремнии метастабильные Ф. п. обнаружить не удалось.

Литература по

Болтакс Б. И., Диффузия и точечные дефекты в полупроводниках, Л., 1972; Винецкий В. Л., Холодарь Г. А., Радиационная физика полупроводников, К., 1979; Точечные дефекты в твердых телах. Сб. ст., пер. с англ., М., 1979; Емцев В. В., Машовец Т. В., Примеси и точечные дефекты в полупроводниках, М., 1981; Емцев В. В., Машовец Т. В., Михнович В. В., Пары Френкеля в германии и кремнии, "ФТП", 1992, т. 26, в. 1, с. 22. Т. В. Машовец.

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет)
При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 10¹¹ раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов.
Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира