共价型原子晶体金刚石的结构

离子半径是指离子晶体中正、负离子的“接触半径”；而 共价半径却是指形成共价键的个原子的“表观半径”。所 以，即使对同一种元素而言，他它的离子半径和共价半 径的数值也是不同的。
1、共价型原子晶体——金刚石的结构
（3）共价型晶体的能带结构及其与物性的关系
金 刚 石
对于每个CC 4 四面体基团来说，中心碳原子以4个 sp 3 杂化轨道与4个邻近的碳原子成键，共形成4个 σ 键和4个σ ∗ 键。来自中心碳原子的4个电子与来 自每个近邻碳原子的1个电子（共8个电子）正好填 σ 轨道，对应的4个σ ∗ 反键轨道是全空的。 满这4个 ∗ CC 4 基团形成金刚石结构时，则σ 和σ 轨道分别 当 形成了金刚石晶体的最高满带和最低空带，两个能 带间隔着一个较宽的禁带 ( E g ≈ 7eV ) ，故金刚石 金刚石 为极好的绝缘体。 为极好的绝缘体。
（2）典型共价型原子晶体的主要结构类型 及原子的共价半径
AB 型共价晶体： 六方 ZnS 晶体、 AgI ,CuX , SiC
配位数比都是
AB2 型共价晶体： SiO2 , BeF2
配位数比都是
4:4
4:2
1、共价型原子晶体——金刚石的结构
（2）典型共价型原子晶体的主要结构类型 及原子的共价半径 由于共价型晶体独有的结构特征，决定了这种类型的 晶体中原子半径并不受密堆积的制约。在共价型晶体中， 原子的共价半径与共价键分子中完全一致。 对于其他共价型晶体，如 ZnS , AgI , SiC , SiO2 ,等AB 或 AB2 型共价晶体来说，其求算方法与离子半径求法 类似，但含义不同。 含义不同。 含义不同
从根本上确定 了晶体的结构 决定了其配位 数一般比金属 晶体或离子晶 体的都要小， 且一般硬度较 大熔点较高
（2）典型共价型原子晶体的主要结构类型 及原子的共价半径 立方金刚石
C − C 单键 o 键长 1 . 54 A 键角 109 o 28 '
Si, Ge Sn都是共价键型原子晶体 ,
1、共价型原子晶体——金刚石的结构
1、共价型原子晶体——金刚石的结构Baidu Nhomakorabea
（1）共价键型晶体的结构特征与一般性质 共价键本 身既有饱 和性，有 具有方向 性。因而 在共价型 晶体中， 在微粒间 相互配置 的关系则 主要 由：
在这类晶体中， 微粒（原子） 的配位数由具 有饱和性的键 的数量决定。 原子间的联结 （键合），都 必须采取一定 的方向
绝缘体
半导体
2、混合型晶体——石墨的结构
内部结构包含有两种以上键型的晶体，可统称为 混合键型晶体，典型例子是石墨晶体 混合键型晶体 同时含有 共价键和 范德华键
石墨晶体结构
1、共价型原子晶体——金刚石的结构 2、混合型晶体——石墨的结构
1、共价型原子晶体——金刚石的结构
共价型晶体 就是以共价键形成的晶体，即在电阵结构
中处于点阵位置的原子通过共价键结合而成的晶体。
（1）共价键型晶体的结构特征与一般性质
（2）典型共价型原子晶体的主要结构类型 及原子的共价半径
（3）共价型晶体的能带结构及其与物性的 关系
1、共价型原子晶体——金刚石的结构
（3）共价型晶体的能带结构及其与物性的关系 禁带宽度与键的强弱密切相关，在金刚石型结构晶体 中，原子基团中键的强度越弱，则其禁带越窄，越易 使电子跨越禁带而跃迁，以致有半导体。
晶体种类 o 键长/ A 禁带宽度/eV
金刚石 硅晶体 锗晶体 锡晶体 1.544 7 2.3515 2.4497 1.11 0.72 2.810 0.1