
【化】 defect cluster
blemish; bug; defect; drawback; flaw; limitation; objection; vice
【化】 imperfection
【医】 defect; vitium
【经】 defective
cluster; pile up
【计】 cluster
【医】 group
缺陷簇(defect cluster)是材料科学与半导体物理学领域的重要概念,指材料晶体结构中局部区域密集聚集的原子级缺陷组合。根据《材料科学基础》(冯端,高等教育出版社)的定义,这类缺陷通常包含空位、间隙原子或位错等微观结构异常的协同分布现象,其空间排列呈现非随机性聚集特征。
在半导体制造领域,缺陷簇的形成与晶圆加工过程中的热应力、离子注入偏差或外延生长异常直接相关。美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究表明,这类微观缺陷群会导致载流子迁移率下降,具体表现为器件漏电流增加和阈值电压漂移,对集成电路的可靠性构成重大威胁。
针对缺陷簇的检测技术,透射电子显微镜(TEM)和X射线拓扑分析已成为行业标准方法。剑桥大学材料系2024年发布的《先进表征技术白皮书》指出,结合深度学习算法的自动化缺陷识别系统,可将纳米级缺陷簇的检测精度提升至0.5nm分辨率水平。
“缺陷簇”是材料科学和晶体学领域的专业术语,其含义可从以下角度解析:
缺陷簇指材料中多个原子级缺陷聚集形成的簇状结构。当单一原子缺陷(如空位、填隙原子等)因能量降低需求发生缔合或聚集时,会形成这种较大规模的缺陷组合。
本征缺陷簇
由材料自身晶格不完美引起,包括:
应用场景中的缺陷簇
在钢铁生产中,轧制过程可能导致表面出现鸡爪形裂口、舌状簇集结疤等缺陷簇,这与注速、注温控制不当有关。
缺陷簇会显著改变材料的物理化学性质,例如:
注:在不同学科中“簇”可指代聚集形态(如花团锦簇),但在材料科学中专指原子级缺陷的聚集结构。如需更详细分类或工业案例,可查阅等来源。
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