蓝宝石晶体的主要晶格特征

蓝宝石晶体的主要晶格特征

蓝宝石主要的晶格特征常数见表2.39. 

蓝宝石的电子能结构是典型的离子晶体电子类型. 它的价带主要是由氧的2p态形成并且具有13 eV的宽度. 导带底部由铝的2s态形成. 根据实验数据, 禁带宽度为9.5eV. 已被证明(0001)面在位于导带下方2和8 eV处的禁带中有两个未被占据的表面区域[14]. 

此外考虑到晶格常数和原子键的本质, 在蓝宝石外延生长的过程中必须考虑由占据晶体表面的离子类型决定的晶面电子结构. 甚zhi是平行的切面都可以不同离子结束(图2.13a)[14]. 

横截面A晶面以Al和O层结束, 而横截面C晶面以两个等同的Al层结束, 等等. 在不同交叉部分中的电荷密度和它们的分布已经被计算出[14]. 离子周围的电荷密度分布, 具有的zui小和zui大值分别是0.005和0.050e/a3, 见图2.13b. 通过研究zui后一层以及zui后几层的表面键表面键估算出在不同交叉部分中的切割能量. 蓝宝石的电子结构是造成300 K下在9.0-9.25eV能量区间内有zui大吸收的电子空穴对存在的原因. 

蓝宝石的解理(Cleavage)发生在由阴离子组成的一对平行网格的交叉部. 具有相似电荷的网格降·低了引力. 网格之间的距离越大, 解理就越显著的证明了这一点. 在一个完·美的晶体中, 切削面必须从这些网格中间通过. 在具有O-Al-Al-O-Al-O 交替变换层的底面上 , 没有解理条件 , 而在具有O-O-Al-O-Al-O-O-O-Al-O交替变化层的（1011）面上, 在距离为1.06 Å O-O层间的键合力被削弱.

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