Физика полупроводников. Лекция 1
- Физика полупроводников. Лекция 1
- Глава I. Структура полупроводниковых кристаллов
- §1.2. Элементы симметрии кристаллов.
- §2.1. Оси симметрии.
- §2.2. Плоскости симметрии.
- §2.3. Зеркально — поворотные оси симметрии.
- §3. Типы простых кристаллических решеток.
- §4. Кристаллографические индексы Миллера.
- §5. Обратная решетка кристалла и ее ячейка Вигнерра — Зейтца. .
- §6. Связь между структурами прямой и обратной решеткой кристалла.
- §7. Построение зон Бриллюэна для каждой из некоторых типов кристаллических решеток.
- 7.2 Кубическая гранецентрированная решетка.
- 7.3. Гексагональная решетка.
- 7.4. Кристаллы графита.
- §8. Структура основных типов полупроводниковых кристаллов.
- §9. Неупорядоченные (некристаллические полупроводники).
- §10. Типы и структура жидких кристаллов.
- §11.Жидко кристаллические приборы для отображения информации.
Жидкие кристаллы занимают промежуточное положение между кристаллами твердых веществ и изотропной жидкостью. У кристаллов твердых веществ имеется дальний порядок во всех трех направлениях, у изотропной жидкости он вообще отсутствует, а жидкие кристаллы имеют одноосный дальний порядок. Структура свойственная жидким кристаллам образуется из органических материалов, молекулы которых имеют удлиненную форму без разветвлений. В настоящее время известно около 3000 тысяч веществ, из которых получены жидкие кристаллы. По способу укладки молекул жидкие кристаллы делятся на нематики, смектики и холестерики.
1. Нематические жидкие кристаллы.
Они имеют наиболее неупорядоченную структуру и состоят из молекул, которые в среднем ориентированы параллельно друг другу. Т.е. они имеют выделенное направление, которое называется директором. Но центры молекул распределены по объему жидкого кристалла хаотично (смотри рисунок). В центре указан директор. Нема — нить.
2. Смектические жидкие кристаллы.
Они имеют более упорядоченную структуру, чем нематические жидкие кристаллы. Его молекулы расположены также в среднем параллельно друг другу и центры этих молекул лежат на плоскостях, которые находятся друг по отношению другу на равных расстояниях, т.е. имеют слоистую структуру (смотри рисунок). Смегма — мыло. Раствор мыла имеют удлиненную форму длинной 30-40 А0, представляют собой диполи, отрицательный полюс которых тяготеет к воде. Поэтому раствор мыла в воде представляет собой структуру в виде двойных слоев разделенных молекулами воды.
3. Холестерические жидкие кристаллы.
Также имеют слоистую структуру, но длинные оси молекул у них параллельны плоскостям слоев. При этом их направление (директор) монотонно изменяется от слоя к слою, поворачиваясь на некоторый угол, т.е. имеют слоистую структуру (смотри рисунок) h = 200-300 нм. (шаг спирали). Таким образом, они имеют спиралеобразную структуру с периодом h, следовательно, у таких структур наблюдается Бреговское отражение света. Длина волны, которая полностью отражается λ = ħn. Если подвергать холестерические жидкие кристаллы воздействию (нагрев, электрическое поле), то будет меняться длина волны света отраженного от холестерического жидкого кристалла.
По способу приготовления жидкие кристаллы делятся на термотропные и лиотропные. Термотропные жидкие кристаллы получаются путем расплавления твердых органических кристаллов, или же путем охлаждения до определенных температур изотропной жидкости этого же вещества. Лиотропные жидкие кристаллы получают растворением твердых кристаллов органических веществ в определенных растворителях или выпариванием растворителя или выпариванием растворителя до определенной концентрации.
