Defectos De Estructura Cristalina

Hasta ahora se han considerado las estructuras metálicas como redes tridimensionales de átomos inmóviles perfectamente ordenados. Sin embargo, esta imagen no es del todo cierta, pues las estructuras metálicas poseen una serie de defectos de distinto tipo, a los que deben sus singulares propiedades físicas y mecánicas.

Estos defectos pueden ser de las siguientes clases:

. Defectos térmicos. Los átomos no ocupan una posición fija y estática en el espacio, sino que a temperaturas diferentes del cero absoluto se encuentran dotados de un movimiento de vibración, que será de tanto mayor amplitud cuanto mayor sea la temperatura. Como consecuencia de este fenómeno se produce la dilatación térmica de los sólidos cristalinos.

. Defectos electrónicos. Al añadir a una estructura cristalina átomos de valencia diferente se produce una alteración en la nube de electrones libres. En este efecto se fundamentan los materiales semiconductores, pilares de la electrónica moderna.

Los materiales semiconductores son estructuras cristalinas de silicio o de germanio a las que se añaden:

- Impurezas de tipo p (materiales de valencia menor, como por ejemplo boro o galio) con lo que se crean zonas deficitarias de electrones.

- Impurezas de tipo n (materiales con una valencia superior, como por ejemplo fósforo o arsénico), originándose zonas ricas en electrones.

El dispositivo semiconductor más sencillo es el diodo, formado por la unión de una zona dopada con impurezas de tipo p y otra de tipo n, y que solo permite el paso de corriente eléctrica en un sentido.

3.1. Defectos atómicos puntuales

Las dimensiones de un defecto de tipo puntual son, aproximadamente, las de un espacio interatómico. Los defectos puntuales más simples son los siguientes:

. Átomos intersticiales. Son átomos situados en un punto que no pertenece a la red. En el apartado anterior se estudió la existencia de distintos tipos de huecos en las estructuras atómicas más usuales BCC, FCC y HC; será en esos huecos donde se situarán los átomos intersticiales.

. Lugares vacantes o lagunas. Son puntos de la red vacíos, en los que no se encuentra átomo alguno.

.Átomos extraños. Son átomos diferentes de los que forma la red cristalina, que se sitúan tanto en puntos reticulares como en huecos.

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