单晶欲多晶

在我们讨论晶体结构的时候，强调了原子堆垛的重复性和规律性。如果同样的原子排列规律和周期性延续到整个样品而未发生中断，则这个样品就是一个单晶(single crystal )。制作集成电路用的晶园，就是单晶的硅片。它是从单晶硅棒切割而成。目前，单晶硅棒直径可达12英寸(30.48cm)。这样的单晶都是在严格的结晶条件下形成的。在有些矿物中可以看到天然的单晶。冰糖块是糖的单晶形态。多数晶体物质以多晶(polycrystalline)状态存在。多晶体是小的单晶颗粒的集合，这种单晶颗粒就称为晶粒。大多数金属是在多晶状态下使用的。多晶是如何形成的？固体的结晶核心首先在某些地方形成，随着原子的加入，晶粒不断长大，但晶粒（单晶）相互间往往存在不同的取向，即晶粒的同一晶轴（如x晶轴）之间有一定的角度差。最后，不同的晶粒相遇形成晶界(grain boundary)，如动画中黑色的区域。晶粒间的取向差，就导致晶界处晶体的不完整性。由于晶界是不完整的晶体区域，所以，晶界的状况对于晶体材料的性能有显著的影响。

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