14. Тетраэдрические и октаэдрические пустоты.

Важнейшее значение в кристаллографии имеют пустоты в плотнейших упаковках. Различают два типа пустот: тетраэдрические и октаэдрические, которые называются по форме многогранников, вершины которых находятся в центрах окружающих их атомов. Тетраэдрическая пустота заключена между четырьмя атомами, октаэдрическая – между шестью.

В элементарной ГЦК решётке тетраэдрические пустоты расположены по две на каждой из пространственных диагоналей на расстоянии ¼ её длины от вершины. Всего их восемь. Октаэдрические пустоты расположены в центре куба и в середине каждого ребра. В последнем случае внутри элементарной ячейки оказывается ¼ - ая часть объёма от каждой такой пустоты. Следовательно каждой ячейке принадлежит 1 + 12 * ¼ = 4 октаэдрических пустоты.

Элементарная ячейка ГПУ может быть представлена в виде ромбической призмы. В центре первой треугольной призмы есть атом, а в центре другой нет. Атомы расположены во всех узлах, и один атом над центром одного из правильных треугольников на ½ высоты призмы. Число октаэдрических пустот равно 2. Они целиком лежат внутри элементарной ячейки.

15. Кристаллическая структура типа алмаз

Многие кристаллические структуры имеют сходное расположение частиц в пространстве и отличаются друг от друга только видом частиц и расстоянием между ними. Такие кристаллические структуры относятся к одному структурному типу, который обычно называется по одному из названий кристаллов.

Структура типа алмаз. Элементарные полупроводники Si и Ge, кристаллизуются в структуру типа алмаз. В этой структуре атомы углерода образуют плотнейшую упаковку ГЦК, в которой половина, то есть четыре из восьми, тетраэдрических пустот заняты атомами того же сорта. Структура типа алмаз может быть представлена так же, как две взаимно проникающие подрешётки типа ГЦК, смещённые относительно друг друга на ¼ длины пространственной диагонали.

1) 2ГЦК  ¼ [1 1 1] (взаимопроникающие решётки Бравэ)

2) ГЦК_ABCABC + 4 Т.П. (С) (в терминах плотнейших упаковок)

3) ГЦК + |[0 0 0]| |[¼ ¼ ¼ ]| (решёткой Бравэ и базисом)

4) … (графически)

16. Кристаллическая структура типа сфалерит

Многие кристаллические структуры имеют сходное расположение частиц в пространстве и отличаются друг от друга только видом частиц и расстоянием между ними. Такие кристаллические структуры относятся к одному структурному типу, который обычно называется по одному из названий кристаллов.

Структура типа сфалерит. Сульфид цинка (ZnS) является полупроводником типа А₂В₆ и существует в двух модификациях: кубической и гексагональной. Кубическая модификация называется сфалеритом и кристаллизуется в структуру, которая называется алмазоподобной. Элементарная ячейка образована ГЦК-ячейкой, которая образована более крупными атомами серы, в пустотах которой, аналогично структуре типа алмаз, помещаются более мелкие атомы цинка. Структура типа сфалерит характерна для таких полупроводниковых соединений, как GaAs, GaP и ряда соединений типа A^IIB^VI.

1) 2ГЦК  ¼ [1 1 1] (взаимопроникающие решётки Бравэ)

2) ГЦК_ABCABC + 4 Т.П. (Zn) (в терминах плотнейших упаковок)

3) ГЦК + |[0 0 0]|_S |[¼ ¼ ¼ ]|_Zn (решёткой Бравэ и базисом)

4) … (графически)