材料科学基础固体结构之.ppt

材料科学基础B由两门课合并而成:材料科学基础(理论篇)电子材料(应用篇)两个W,一个H：whatwhyhowWhat:化学成份形成方法(工艺)结构：电子结构(能带结构),晶体结构形成方法(工艺)显微组织：原子团的组合状态材料性能：物性、力性、化学性能等制备技术元器件性能：例如晶体管的特性曲线等装配技术电器整机性能：例如电视机、收录机等的特性whatWhy：元器件的发展趋势：微型化集成化多功能化使用方便制作特点：材料的深度加工与器件制备同时进行PN+insulatorGate(metal)How:掌握知识结构，把握每一章乃至整门课的基本思路和方法理解地记忆比较地学习预习、听课、复习独立完成作业考核方法原子结构与原子间的键合晶体结构：金属晶体结构离子晶体结构共价晶体结构组合晶体缺陷：点缺陷线缺陷面缺陷晶体材料的组织:单晶与多晶单相与多相第一章材料结构的基本知识1-1原子结构AtomStructure物质(Substance)是由原子（atom）组成1原子的电子结构—原子间键合本质—2决定材料分类：金属陶瓷高分子3决定材料性能(物,化,力学)三大要素:4化学成份(原子间键合),原子排列情况(结构),原子团组合情况(显微组织)5物质的组成（SubstanceConstruction）6物质由无数微粒（Particles）聚集而成7分子（Molecule）：单独存在保存物质化学特性8dH2O=0.2nmM(H2)为2M（protein）为百万9原子（Atom）：化学变化中最小微粒10二、原子的结构1879年J.JThomson发现电子（electron),揭示了原子内部秘密1911年E.Rutherford提出原子结构有核模型1913年N.Bohr将Bohratomicmodel核外电子的排布（electronconfiguration)规律描述原子中一个电子的空间和能量，可用四个量子数（quantumnumbers）表示三、元素周期表（periodicTableoftheElements)元素（Element）：具有相同核电荷的同一类原子总称，共116种，核电荷数是划分元素的依据同位素（Isotope）：具有相同的质子数和不同中子数的同一元素的原子元素有两种存在状态：游离态和化合态（FreeStateCombinedForm)7个横行（Horizontalrows)周期（period）按原子序数（AtomicNumber)递增的顺序从左至右排列18个纵行（column）16族（Group），7个主族、7个副族、1个Ⅷ族、1个零族（InertGases）最外层的电子数相同，按电子壳层数递增的顺序从上而下排列。原子序数＝核电荷数周期序数＝电子壳层数主族序数＝最外层电子数零族元素最外层电子数为8（氦为2）价电子数（Valenceelectron）§1-2原子间的键合(Bondingtypewithotheratom)(一)金属键（Metallicbonding）(一次键)典型金属原子结构：最外层电子数很少，即价电子（valenceelectron）极易挣脱原子核之束缚而成为自由电子（Freeele