결함구조와 혼성결함

이상적인 결정은 3차원적으로 원자배열의 규칙성이 유지되어야 한다. 그러나 있어야 할 위치에 원자가 없어지거나, 또는 불순물 원자가 존재하거나, 또는 잘못된 자리에 원자가 생겨지는 결함을 점결함이라고 한다. 이러한 결함이 한 원소로 이루어진 결정에서 보여지는 예를 <Figure 1>에, 이온 결정에서의 예를 <Figure 2>에 나타내었다. 완전 결정에서 격자자리를 차지하던 원자가 없어진 것을 공공(vacancy)이라 하고 본래 원자가(substitutional impurity atom)라 한다. 또한 원자와 원자 사이의 공극에 들어 있는 외부원자를 침입형 불순물 원자(interstitial impurity atom)라 한다. 또 때에 따라서는 점결함들이 모여 복잡한 결함을 만들기도 하는데, 한 원작 자기자리를 떠나 공공을 만들고, 이 원자가 다른 공극의 자리로 들어가 침입형 원자가 되기도 한다. 이렇게 만들어진 양이온 공공과 침입형 원자의 쌍을 Frenkel 결함이라 하고 음이온 공공과 침입형 음이온의 쌍을 anti-frenkel 결함이라 하는데, 대개 양이온의 크기가 음이온 보다 작으므로 anti-frenkel 결함보다 frenkel 결함이 생길 가능성이 크다. 또 양이온 공공과 음이온 공공의 …