Дефе́кты в кристаллах, нарушения строгой периодичности расположения частиц в кристаллической решетке.
В идеальном кристалле при термодинамическом равновесии расположение атомов характеризуется строгой трехмерной периодичностью. Атомы (ионы) совершают гармонические колебания около своих положений равновесия, причем амплитуды колебаний зависят лишь от температуры и давления, а соотношения между атомами соответствует стехиометрической формуле вещества. Такие физические свойства идеального кристалла, как температура плавления, диэлектрическая проницаемость, парамагнитные и диамагнитные характеристики, определяются его химическим составом, силами связи между частицами и симметрией кристалла. Эти свойства структурно нечувствительны.
В реальных кристаллах всегда присутствуют структурные дефекты, которые оказывают существенное влияние на многие свойства твердых тел. К этим свойствам, именуемым структурно-чувствительными, относятся те, которые связаны с движением атомов или электронов. Это механические свойства (прочность и пластичность), ионная и полупроводниковая электропроводность, люминесценция, фотопроводимость, теплопроводность, скорость диффузии и фазовых превращений, и ряд других.
Дефекты — любые отклонения от периодической структуры кристалла — классифицируют по их размерам и протяженности областей решетки, на которое распространяется их действие. Выделяют следующие типы дефектов кристаллической решетки:
1) Точечные или нульмерные дефекты — нарушения в периодичности в изолированных друг от друга точках решетки; во всех трех измерениях они не превышают одного или нескольких междуатомных расстояний (параметров решетки). Точечные дефекты — это вакансии, междоузельные атомы, атомы примеси, внедренные или в позиции замещения.
2) Линейные дефекты — одномерные, т. е. протяженные в одном измерении: нарушения периодичности в одном измерении простираются на расстояния, сравнимые с размером кристалла, а в двух других не превышают нескольких параметров решетки. Специфические линейные дефекты — это дислокации. Неустойчивые линейные дефекты могут возникать из цепочек точечных дефектов.
3) Поверхностные или двумерные дефекты. Простираются в двух измерениях на расстояния, сравнимые с размером кристалла, а в третьем составляют несколько параметров решетки. Это плоскости двойникования у двойников, границы зерен и блоков, дефекты упаковки, стенки доменов, и сама поверхность кристалла.
4) Объемные или трехмерные. Это пустоты, поры, частицы другой фазы, включения.
Кроме перечисленных, можно выделить особую группу дефектов, характерную, в основном, для полупроводниковых кристаллов —микродефекты. Под микродефектами понимают любые дефекты структуры субмикронных размеров.