单晶,多晶,非晶,微晶,无定形,准晶的区别

单晶、多晶、非晶以及多晶硅非晶硅电池的区别晶体，非晶体，单晶，多晶的区别1．区别晶体非晶体？答：日常所见到的固体分为非晶体和晶体两大类，非晶体物质的内部原子排列没有一定的规律，当断裂时断口也是随机的，如塑料和玻璃等，而称之为晶体的物质，外形呈现天然的有规则的多面体，具有明显的棱角与平面，其内部的原子是按照一定的规律整齐的排列起来，所以破裂时也按照一定的平面断开，如食盐、水晶等。

2．区别单晶体和多晶体？答：有的晶体是由许许多多的小晶粒组成，若晶粒之间的排列没有规则，这种晶体称之为多晶体，如金属铜和铁。

但也有晶体本身就是一个完整的大晶粒，这种晶体称之为单晶体，如水晶和晶刚石。

3．单晶硅与多晶硅光伏电池的比较？答：单晶硅电池具有电池转换效率高，稳定性好，但是成本较高。

多晶硅电池成本低，转换效率略低于直拉单晶硅太阳能电池，材料中的各种缺陷，如晶界、位错、微缺陷，和材料中的杂质碳和氧，以及工艺过程中玷污的过渡族金属单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池的区别太阳能电池最早问世的是单晶硅太阳能电池。

硅是地球上极丰富的一种元素，几乎遍地都有硅的存在，可说是取之不尽，用硅来制造太阳能电池，原料可谓不缺。

但是提炼它却不容易，所以人们在生产单晶硅太阳能电池的同时，又研究了多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池，至今商业规模生产的太阳能电池，还没有跳出硅的系列。

其实可供制造太阳能电池的半导体材料很多，随着材料工业的发展、太阳能电池的品种将越来越多。

目前已进行研究和试制的太阳能电池，除硅系列外，还有硫化镉、砷化镓、铜铟硒等许多类型的太阳能电池，举不胜举，以下介绍几种较常见的太阳能电池。

单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池是当前开发得最快的一种太阳能电池，它的构成和生产工艺已定型，产品已广泛用于宇宙空间和地面设施。

这种太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度要求99.999％。

为了降低生产成本，现在地面应用的太阳能电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。

固体、液体、气体, 晶体、非晶体、单晶体、多晶体、准晶体/ 它们的本质差别是什么？2009-12-15 11:55:31| 分类：微电子物理| 标签：|字号大中小订阅作者：Xie M. X. (UESTC，成都市)（1）气体：气体能够压缩其体积，而固体与液体都不能被压缩，这是气体与其它两种状态（固体和液体）之间的最大差别。

显然这是由于气体中原子（或分子）的分布比较稀疏、间距较大，而固体和液体中原子（或分子）的分布比较紧凑的缘故。

（2）固体与液体：它们的最大差别就在于是否有流动性。

造成这种差别的根本原因就是其中的原子排布是否有确定的框架规则，即是否存在所谓晶体结构。

固体有一定的晶体结构，而液体则否。

也因此，液体中原子的分布可以更加紧密一些，则原子密度通常也较大于固体。

例如Si和Ge晶体，都具有立方晶系的结构（通过具有方向性和饱和性的共价键把各个原子联系起来）；当这些晶体被熔化而变成液体以后，晶体结构即解体，其中的原子将排列得更加紧密，则其体积都将相应地有所减小。

再如常见的水，是一种典型的液体，但在0oC 以下时即转变为固体——冰，就使得各个水分子都被水的晶体结构约束住了，不能随意流动，相应地体积也将增大。

（3）晶体和非晶体：所有的固体都具有一定的晶体结构，这是区别于液体和气体的最大特点。

但固体又有晶体与非晶体之分。

晶体就是其中的原子排列非常规则，严格按照一定的晶体结构分布；采用科学术语，即是说，晶体就是其中原子的排列具有周期性和对称性的固体，或者说晶体中原子的排列具有长程有序性。

而非晶体，其中原子的排列虽然也遵从一定晶体结构的框架，但它只是在小范围内是完全规则的，而在大范围内则否，即不具有长程有序性，而是具有短程有序性。

所以，非晶体实际上也是晶体，只不过其中原子的排列从大范围来看不太规则而已，即原子在排列上存在有缺陷。

例如，非晶硅，它仍然具有立方晶系的晶体结构，但是从整个材料的大范围来看，原子排列就缺乏周期性和对称性，其中存在大量排列不规则的原子——缺陷。

结构特点性能应用制备法准晶概念随着材料技术的发展，出现了一类结构不符合晶体的对称条件，但呈一定的周期性有序排列新的原子聚集状态的固体，这种状态被称为准晶态，此固体称为准晶。

结构既不同于晶体，也不同于非晶态，原子分布不具有平移对称性，但仍有一定的规则，且呈长程的取向性有序分布，可认为是一种准周期性排列。

一位准晶：原子有二维是周期分布的，一维是准晶周期分布。

一维准晶模型————菲博纳奇（fibonacci）序列其序列以L→L+S S →L(L,S分别代表长短两段线段）的规律增长，若以L为起始项，则会发现学列中L可以成双或成单出现，而S只能成单出现，序列的任意项均为前两项之和，相邻的比值逐渐逼近i，当n →∞时，i=（1+√5）/2二维准晶：一种典型的准晶结构是三维空间的彭罗斯拼图(Penrose)。

二维空间的彭罗斯拼图由内角为36度、144度和72度、108度的两种菱形组成，能够无缝隙无交叠地排满二维平面。

这种拼图没有平移对称性，但是具有长程的有序结构，并且具有晶体所不允许的五次旋转对称性。

三维准晶：原子在三维上的都是准周期分布包括二十面体准晶，立方准晶。

性能准晶室温下表现为硬而脆，韧性较低，准晶材料密度低于其晶态时的密度，比热容比晶态大。

准晶大多由金属元素构成，由金属元素形成的晶体，他们的导电性是人所共知的，金属晶体这些导电性质相比，准晶体一般具有较大的电阻，当温度不太高是，准晶的电阻随温度的增加而减少，实验发现，准晶的导电性随样品质量的改善而降低。

其电阻率甚高，电阻温度系数甚小，电阻随温度的变化规律也各不相同。

应用准晶材料的性能特点是较高的硬度，低摩擦系数，不粘性，耐腐，耐热和耐磨等，但是准经材料的本质脆性大大限制了其应用，目前准经材料的应用主要作为表面改性材料或者作为增强相弥散分布与结构材料中，准经材料在表面改性材料中的应用将准晶材料以涂层，耐热，耐磨，低的摩察系数，耐腐，特殊的光学性能，从而改变材料表面的性质，优化整体材料的性能。

单晶，多晶，非晶，微晶，无定形，准晶的区别要理解这几个概念，首先要理解晶体概念，以及晶粒概念。

我想学固体物理的或者金属材料的都会对这些概念很清楚！自然界中物质的存在状态有三种：气态、液态、固态固体又可分为两种存在形式：晶体和非晶体晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体；晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。

晶体共同特点：均匀性：晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。

各向异性：晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。

固定熔点：晶体具有周期性结构，熔化时，各部分需要同样的温度。

规则外形：理想环境中生长的晶体应为凸多边形。

对称性：晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。

对晶体的研究，固体物理学家从成健角度分为:离子晶体, 原子晶体, 分子晶体, 金属晶体。

显微学则从空间几何上来分，有七大晶系，十四种布拉菲点阵，230种空间群。

与晶体对应的，原子或分子无规则排列，无周期性无对称性的固体叫非晶，如玻璃，非晶碳。

一般，无定型就是非晶英语叫amorphous，也有人叫glass(玻璃态）。

晶粒是另外一个概念，搞材料的人对这个最熟了。

首先提出这个概念的是凝固理论。

从液态转变为固态的过程首先要成核，然后生长，这个过程叫晶粒的成核长大。

晶粒内分子、原子都是有规则地排列的，所以一个晶粒就是单晶。

多个晶粒，每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是多晶。

英文晶粒用Grain表示，注意与Particle是有区别的。

有了晶粒，那么晶粒大小（晶粒度），均匀程度，各个晶粒的取向关系都是很重要的组织（组织简单说就是指固体微观形貌特征）参数。

对于大多数的金属材料，晶粒越细，材料性能（力学性能）越好，好比面团，颗粒粗的面团肯定不好成型，容易断裂。

所以很多冶金学家材料科学家一直在开发晶粒细化技术。

科学总是喜欢极端，看得越远的镜子叫望远镜；看得越细的镜子叫显微镜。

晶粒度也是这样的，很小的晶粒度我们喜欢，很大的我们也喜欢。

要理解这几个概念，首先要理解晶体概念，以及晶粒概念.我想学固体物理地或者金属材料地都会对这些概念很清楚！自然界中物质地存在状态有三种：气态、液态、固态固体又可分为两种存在形式：晶体和非晶体晶体是经过结晶过程而形成地具有规则地几何外形地固体；晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复地排列.晶体共同特点：均匀性：晶体内部各个部分地宏观性质是相同地.各向异性：晶体种不同地方向上具有不同地物理性质.固定熔点：晶体具有周期性结构，熔化时，各部分需要同样地温度.规则外形：理想环境中生长地晶体应为凸多边形.对称性：晶体地理想外形和晶体内部结构都具有特定地对称性.对晶体地研究，固体物理学家从成健角度分为：离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体显微学则从空间几何上来分，有七大晶系，十四种布拉菲点阵，种空间群，用拓扑学，群论知识去研究理解.可参考《晶体学中地对称群》一书（郭可信，王仁卉著）.与晶体对应地，原子或分子无规则排列，无周期性无对称性地固体叫非晶，如玻璃，非晶碳.一般，无定型就是非晶英语叫，也有人叫(玻璃态）.晶粒是另外一个概念，搞材料地人对这个最熟了.首先提出这个概念地是凝固理论.从液态转变为固态地过程首先要成核，然后生长，这个过程叫晶粒地成核长大.晶粒内分子、原子都是有规则地排列地，所以一个晶粒就是单晶.多个晶粒，每个晶粒地大小和形状不同,而且取向也是凌乱地,没有明显地外形,也不表现各向异性,是多晶.英文晶粒用表示，注意与是有区别地.有了晶粒，那么晶粒大小（晶粒度），均匀程度，各个晶粒地取向关系都是很重要地组织（组织简单说就是指固体微观形貌特征）参数.对于大多数地金属材料，晶粒越细，材料性能（力学性能）越好，好比面团，颗粒粗地面团肯定不好成型，容易断裂.所以很多冶金学家材料科学家一直在开发晶粒细化技术.科学总是喜欢极端，看得越远地镜子叫望远镜；看得越细地镜子叫显微镜.晶粒度也是这样地，很小地晶粒度我们喜欢，很大地我们也喜欢.最初，显微镜倍数还不是很高地时候，能看到微米级地时候，觉得晶粒小地微米数量是非常小地了，而且这个时候材料地力学性能特别好.人们习惯把这种小尺度晶粒叫微晶.然而科学总是发展地，有一天人们发现如果晶粒度在小呢，材料性能变得不可思议了，什么量子效应，隧道效应，超延展性等等很多小尺寸效应都出来了，这就是现在很热地，热得不得了地纳米，晶粒度在之间地晶粒我们叫纳米晶.个人收集整理勿做商业用途再说说非晶，非晶是无规则排列，无周期无对称特征，原子排列无序，没有一定地晶格常数，描叙结构特点地只有径向分布函数，这是个统计地量.我们不知道具体确定地晶格常数，我们总可以知道面间距地统计分布情况吧.非晶有很多诱人地特性，所以也有一帮子人在成天做非晶，尤其是作大块地金属非晶.因为它地应力应变曲线很特别.前面说了，从液态到到固态有个成核长大地过程，我不让他成核呢，直接到固态，得到非晶，这需要很快地冷却速度.所以各路人马一方面在拼命提高冷却速度，一方面在不断寻找新地合金配方，因为不同地合金配方有不同地非晶形成能力，通常有参数表征，叫玻璃化温度.非晶没有晶粒，也就没有晶界一说.也有人曾跟我说过非晶可以看成有晶界组成. 那么另一方面，我让他成核，不让他长大呢，不就成了纳米晶.人们都说，强扭地瓜不甜，既然都是抑制成核长大，那么从热力学上看，很多非晶，纳米晶应该不是稳态相.所以你作出非晶、纳米晶了，人们自然会问你热稳定性如何.后来，又有一个牛人叫卢柯，本来他是搞非晶地，读研究生地时候他还一直想把非晶地结构搞清楚呢（牛人就是牛人，选题这么牛，非晶地结构现在人们还不是很清楚）.他想既然我把非晶做出来了，为什么我不可以把非晶直接晶化成纳米晶呢，纳米晶热啊，耶，这也是一种方法，叫非晶晶化法.既然晶界是一种缺陷，缺陷当然会影响材料性能，好坏先不管他，但是总不好控制.如果我把整个一个材料做成一个晶粒，也就是单晶，会是什么样子呢，人们发现单晶确实会有多晶非晶不同地性能，各向异性，谁都知道啊.当然还有其他地特性.所以很多人也在天天捣鼓着，弄些单晶来.现在不得不说准晶.准晶体地发现，是世纪年代晶体学研究中地一次突破.这是我们做电镜地人地功劳.年底，等人宣布，他们在急冷凝固地合金中发现了具有五重旋转对称但并无无平移周期性地合金相，在晶体学及相关地学术界引起了很大地震动.不久，这种无平移同期性但有位置序地晶体就被称为准晶体.后来，郭先生一看，哇，我们这里有很多这种东西啊，抓紧分析，马上写文章，那段金属固体原子像地多地不得了，基本上是这方面地内容.准晶因此也被称为“中国像”.个人收集整理勿做商业用途再说说孪晶，孪晶地英文叫，孪晶其实是金属塑性变形里地一个重要概念.孪生与滑移是两种基本地形变机制.从微观上看，晶体原子排列沿某一特定面镜像对称.那个面叫栾晶面.很多教科书有介绍.一般面心立方结构地金属材料，滑移系多，已发生滑移，但是特定条件下也有孪生.加上面心立方结构层错能高，不容易出现孪晶，曾经一段能够在面心立方里发现孪晶也可以发很好地文章.前两年，马恩就因为在铝里面发现了孪晶，发了篇呢.卢柯去年也因为在纳米铜里做出了很多孪晶，既提高了铜地强度，又保持了铜良好导电性（通常这是一对矛盾），也发了个.这年头很值钱啊.像一个穷山沟，出了个清华大学生一样.现在，从显微学上来看单晶，多晶，微晶，非晶，准晶，纳米晶，加上孪晶.单晶与多晶，一个晶粒就是单晶，多个晶粒就是多晶，没有晶粒就是非晶.单晶只有一套衍射斑点；多晶地话，取向不同会表现几套斑点，标定地时候，一套一套来，当然有可能有地斑点重合，通过多晶衍射地标定可以知道晶粒或者两相之间取向关系.如果晶粒太小，可能会出现多晶衍射环.非晶衍射是非晶衍射环，这个环均匀连续，与多晶衍射环有区别.纳米晶，微晶是从晶粒度大小角度来说地，在大一点地晶粒，叫粗晶地.在从衍射上看，一般很难作纳米晶地单晶衍射，因为最小物镜光栏选区还是太大.有做地么，不知道这个可不可以.孪晶在衍射上地表现是很值得我们学习研究地，也最见标定衍射谱地功力，大家可以参照郭可信，叶恒强编地那本《电子衍射在材料科学中应用》第六章.准晶，一般晶体不会有五次对称，只有，，，，次旋转对称（这个证明经常作为博士生入学考试题，呵呵）.所以看到衍射斑点是五次对称地，对称地啊，其他什么地，可能就是准晶.个人收集整理勿做商业用途。

单晶多晶非晶微晶无定形准晶的区别单晶，多晶，非晶，微晶，无定形，准晶的区别要理解这几个概念，首先要理解晶体概念，以及晶粒概念。

我想学固体物理的或者金属材料的都会对这些概念很清楚～自然界中物质的存在状态有三种:气态、液态、固态固体又可分为两种存在形式:晶体和非晶体晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体;晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。

晶体共同特点:均匀性: 晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。

各向异性: 晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。

固定熔点: 晶体具有周期性结构，熔化时，各部分需要同样的温度。

规则外形: 理想环境中生长的晶体应为凸多边形。

对称性: 晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。

对晶体的研究，固体物理学家从成健角度分为离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体显微学则从空间几何上来分，有七大晶系，十四种布拉维点阵，230种空间群，用拓扑学，群论知识去研究理解。

可参考《晶体学中的对称群》一书 (郭可信，王仁卉著)。

与晶体对应的，原子或分子无规则排列，无周期性无对称性的固体叫非晶，如玻璃，非晶碳。

一般，无定型就是非晶英语叫amorphous，也有人叫glass(玻璃态).晶粒是另外一个概念，搞材料的人对这个最熟了。

首先提出这个概念的是凝固理论。

从液态转变为固态的过程首先要成核，然后生长，这个过程叫晶粒的成核长大。

晶粒内分子、原子都是有规则地排列的，所以一个晶粒就是单晶。

多个晶粒，每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是多晶。

英文晶粒用Grain表示，注意与Particle是有区别的。

有了晶粒，那么晶粒大小(晶粒度)，均匀程度，各个晶粒的取向关系都是很重要的组织(组织简单说就是指固体微观形貌特征)参数。

对于大多数的金属材料，晶粒越细，材料性能(力学性能)越好，好比面团，颗粒粗的面团肯定不好成型，容易断裂。

所以很多冶金学家材料科学家一直在开发晶粒细化技术。