位错是指晶体中局部滑移区域的边界线，是一种常见的线缺陷。它们对于晶体的力学性质以及其他特性如晶体生长具有重要影响。通过化学腐蚀方法可以在晶体表面观察到位错的存在。
分类及特征
位错分为两类：刃位错和螺旋位错。其中，刃位错的位错线方向与滑移方向垂直，而螺旋位错的位错线方向与滑移方向平行。还有一种称为位错环的现象，在晶体内部表现为一个环形线，通常由多个空位聚集而成。在硅（Si）、锗（Ge）晶体中，最常见的位错是60°棱位错，其位错线位于（111）面上且与相邻的滑移方向成60°夹角。
对晶体的影响
施主和受主作用
在Si、Ge晶体中，60°棱位错因其悬挂键可以接受或释放电子，从而表现出施主和受主特性。这些位错能级在实验中被测量并显示出受主效应。
能带变化
位错周围的张应变和压应变会导致能带发生变化，具体表现在禁带宽度的变窄或变宽。
散射载流子
位错产生的晶格畸变会显著散射载流子，尤其是在高密度情况下。在n-型Si中，位错电离后形成的带负电的线会对载流子产生各向异性散射。
复合中心作用
位错在半导体中形成的是深能级，因此起到复合中心的作用，加速载流子的复合过程。
杂质沉积
位错的应力场会影响杂质的分布，导致杂质优先沿着位错线沉积。这可能会形成深能级复合中心，甚至建立导电通道。某些元素如碳（C）、氧（O）或氮（N）如果沉积在位错线上，能够固定位错，提高晶体的强度。
参考资料
概述.全知识.2024-10-30
【材科基干货】第16期:初识材料中最重要的缺陷.微信公众平台.2024-10-30
晶体缺陷的几何特征有哪些 晶体的位错是什么缺陷.电子发烧友.2024-10-30