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ZnO晶體具有四種晶體結(jié)構(gòu)_

ZnO晶體具有四種晶體結(jié)構(gòu)

發(fā)布時(shí)間:2022-07-21


ZnO晶體具有四種晶體結(jié)構(gòu),閃鋅礦結(jié)構(gòu)(與金剛石類(lèi)似,可看成氧原子FCC排列,4個(gè)鋅原子占據(jù)金剛石中晶胞內(nèi)四個(gè)碳原子的位置);NaCl結(jié)構(gòu);CsCl結(jié)構(gòu)(氧原子簡(jiǎn)單立方排列,鋅原子占據(jù)體心位置);纖鋅礦結(jié)構(gòu)(六方結(jié)構(gòu),氧原子層和鋅原子層呈六方緊密排列)。ZnO晶體隨著環(huán)境條件的改變形成不同結(jié)構(gòu)的晶體。ZnO晶體中的化學(xué)鍵既有離子鍵的成分,又有共價(jià)鍵的成分,兩種成分的含量差不多,因而使得ZnO晶體中的化學(xué)鍵沒(méi)有離子晶體那么強(qiáng),導(dǎo)致其在一定的外界條件下更容易發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)上的改變。

氧化鋅晶體有三種結(jié)構(gòu):六邊纖鋅礦結(jié)構(gòu)、立方閃鋅礦結(jié)構(gòu),以及比較罕見(jiàn)的氯化鈉式八面體結(jié)構(gòu)。纖鋅礦結(jié)構(gòu)  在三者中穩(wěn)定性最高,因而最常見(jiàn)。立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)可由逐漸在表面生成氧化鋅的方式獲得。在兩種晶體中,每個(gè)鋅或氧原子都與相鄰原子組成以其為中心的正四面體結(jié)構(gòu)。八面體結(jié)構(gòu)則只曾在100億帕斯卡的高壓條件下被觀察到。纖鋅礦結(jié)構(gòu)、閃鋅礦結(jié)構(gòu)有中心對(duì)稱(chēng)性,但都沒(méi)有軸對(duì)稱(chēng)性。晶體的對(duì)稱(chēng)性質(zhì)使得纖鋅礦結(jié)構(gòu)具有壓電效應(yīng)和焦熱點(diǎn)效應(yīng),閃鋅礦結(jié)構(gòu)具有壓電效應(yīng)。纖鋅礦結(jié)構(gòu)的點(diǎn)群為6mm(國(guó)際符號(hào)表示),空間群是P63mc。晶格常量中,a=3.25埃,c=5.2埃;c/a比率約為1.60,接近1.633的理想六邊形比例。在半導(dǎo)體材料中,鋅、氧多以離子鍵結(jié)合,是其壓電性高的原因之一。


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