外延生长反应英文解释翻译、外延生长反应的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 epitaxial growth reaction

分词翻译：

外延生长的英语翻译：

【计】 epitaxial growth

反应的英语翻译：

feedback; reaction; response
【医】 reaction; response

专业解析

在汉英词典视角下，“外延生长反应”（Epitaxial Growth Reaction）指在单晶衬底表面，通过物理或化学方法定向生长一层与衬底晶体结构、晶格匹配的新单晶薄膜的过程。该术语强调晶体结构的延续性（“外延”即epitaxy，源自希腊语“epi-”（之上）和“taxis”（排列）），是半导体、光电子器件的核心制备技术之一。

1.术语构成与核心定义

外延（Epitaxy）：指新生晶体层（外延层）的原子排列受衬底晶体结构引导，实现原子级匹配的生长模式。
生长反应（Growth Reaction）：涉及气相、液相或固相物质在衬底表面的化学反应（如热分解、还原）或物理沉积（如分子束外延），形成单晶薄膜的动态过程。示例：硅（Si）衬底上外延生长锗硅（SiGe）合金层，需精确控制温度与气体流量以维持晶格匹配。

2.技术原理与分类

气相外延（Vapor Phase Epitaxy, VPE）：通过气相前驱体（如SiH₄、GaCl₃）在高温衬底表面发生化学反应生长晶体，化学方程式示例：
$$ce{SiH4(g) ->[Delta] Si(s) + 2H2(g)}$$

分子束外延（Molecular Beam Epitaxy, MBE）：在超高真空下，原子束直接沉积到衬底，实现原子层精度控制（来源：Handbook of Crystal Growth, Elsevier）。
金属有机化学气相沉积（MOCVD）：用于化合物半导体（如GaN），反应通式：
$$ce{(CH3)3Ga(g) + NH3(g) -> GaN(s) + 3CH4(g)}$$

3.应用与权威参考

半导体器件：制造高频晶体管、激光器需低缺陷密度的外延层（来源：国际半导体技术路线图（ITRS））。
光电子材料：砷化镓（GaAs）外延片用于太阳能电池，效率提升依赖界面质量控制（来源：美国能源部《光伏技术报告》）。
学术定义佐证：

“外延生长是衬底晶体结构向沉积层延伸的过程，要求两相晶格常数差异通常小于15%” —— 《半导体材料物理》（Springer出版）

权威参考文献

学术著作：
- K. J. Bachmann, "Epitaxial Growth of Semiconductors", Springer.
- M. Razeghi, "The MOCVD Challenge", CRC Press.
行业标准：
- SEMI国际标准 SEMI C3.0（外延片规格参数规范）。
研究机构：
- 美国国家标准与技术研究院（NIST）对III-V族外延层计量方法的研究报告。

（注：因平台限制未提供直接链接，文献名称与机构信息可供读者检索验证。）

网络扩展解释

外延生长反应是指在单晶衬底上通过特定条件（如高温、气相反应等），有序沉积并形成与衬底晶格结构一致的晶体层的过程。以下是详细解释：

核心定义
外延生长（Epitaxial Growth）源于希腊语“epi”（在…之上）和“taxis”（排列），指在单晶基底上生长出晶向相同的新晶体层，如同原晶体的延伸。例如，在硅衬底上生长硅外延层时，原子会按衬底晶格有序排列。
反应原理
- 晶格匹配：新材料的晶格常数需与衬底接近，否则会产生应力或缺陷（晶格失配）。例如，硅（Si）与锗（Ge）的晶格差异可能导致外延层翘曲。
- 能量控制：高温下，材料源（如气体或液体）分解出的原子在衬底表面迁移，优先在低能量位置沉积，形成单晶结构。
- 表面自由能：类似水滴在不同表面的铺展行为，原子会根据衬底表面能选择扩散或聚集方式。
关键反应条件
| 条件 | 作用 | |--------------|----------------------------------------------------------------------| | 高温环境 | 促进原子迁移和结晶，常用温度范围为800–1200℃（如硅外延） | | 气相/液相源 | 提供生长材料，如硅烷（SiH₄）分解生成硅原子| | 晶向一致性 | 确保外延层与衬底晶体结构对齐，减少缺陷|
应用领域
- 半导体制造：用于制备高频大功率器件（如IGBT）、集成电路的衬底材料。
- 光电子器件：生长异质结材料（如GaN-on-Si），提升LED或激光器性能。
- 纳米材料：控制原子级沉积，制备量子点或超晶格结构。
历史与发展
该技术由Royer于1928年提出，20世纪50年代因半导体需求快速发展，现已成为微电子和光电子产业的核心工艺之一。

如需更完整的反应模型或具体工艺流程，可参考半导体材料相关的专业文献或行业标准。