晶格散射英文解释翻译、晶格散射的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 lattice scattering

分词翻译：

晶格的英语翻译：

crystal lattice
【计】 crystal lattice
【化】 crystal lattice; lattice

散射的英语翻译：

scatter; scattering
【计】 scattering
【化】 scatter; scattering
【医】 radiation scattered; scatter; scattering

专业解析

晶格散射 (Lattice Scattering)

在固体物理学中，晶格散射（英文：Lattice Scattering）是指晶体中原子或离子因热振动偏离平衡位置（形成晶格振动，即声子），导致周期性晶格势场发生畸变，进而对载流子（电子或空穴）或声子本身运动产生干扰和偏转的现象。该过程是半导体和绝缘体中电阻率随温度升高的主要原因之一。

核心机制

1. 晶格振动与声子

   晶体原子在热激发下围绕平衡位置振动，形成格波。量子化后的格波能量量子称为声子（Phonon）。晶格散射本质上是载流子与声子之间的相互作用 。

2. 散射过程
   • 声学波散射：由长波长声学声子引起，主导低温区散射，散射概率与温度 ( T ) 成正比（( propto T )）。
   • 光学波散射：由高频光学声子引起，主导高温区散射，散射概率与 ( e^{hbaromega/k_BT} ) 相关（( hbaromega ) 为声子能量）。

影响因素

• 温度依赖性：

  电阻率 ( rho ) 满足：

  $$ rho propto T^{3/2} quad (text{声学波主导})

  rho propto e^{Theta_D/T} quad (text{光学波主导}) $$

  其中 ( Theta_D ) 为德拜温度 。

• 材料结构：

  离子晶体（如 NaCl）中光学波散射显著，共价晶体（如 Si、Ge）以声学波散射为主 。

物理意义

晶格散射限制了载流子迁移率（( mu propto T^{-3/2} )），是半导体器件电阻率温度系数的重要来源，也是热电材料性能优化的关键参数 。

参考来源

1. Solid State Physics by Ashcroft & Mermin (基础理论)
2. Physics of Semiconductor Devices by S.M. Sze (材料依赖性与器件影响)
3. Introduction to Solid State Physics by Charles Kittel (温度模型与公式推导)

网络扩展解释

晶格散射是半导体物理中的重要概念，指载流子（如电子或空穴）在晶体中运动时，因晶格原子振动（即格波）导致周期性势场偏离，从而改变运动方向的现象。以下是详细解释：

一、物理机制

1. 格波作用
   晶格原子的本征振动形成格波，分为声学波和光学波：

   • 声学波：原胞内原子同向振动，对应长波振动时代表原胞质心的整体运动。
   • 光学波：原胞内原子反向振动，长波光学波中原胞质心保持不动。
     其中，纵声学波对散射起主要作用，因其波长与载流子波长相近，满足准动量守恒条件。

2. 散射方向性
   散射几率具有各向异性，且与载流子能量及温度相关。例如，纵声学波散射几率与温度的$T^{2/3}$成正比。

二、温度与迁移率关系

• 散射几率公式：
  晶格振动散射的总几率可表示为：
  $$ P propto T^{3/2} $$
  导致迁移率$mu$与温度的关系为：
  $$ mu propto T^{-3/2} $$
  即温度升高时，晶格振动加剧，散射增强，迁移率下降。

三、与其他散射机制的共同作用

当电离杂质散射与晶格散射同时存在时，总散射几率$P = P_I + P_L$（$P_I$为电离杂质散射几率，$P_L$为晶格散射几率），迁移率则满足：
$$ frac{1}{mu} = frac{1}{mu_I} + frac{1}{mu_L} $$
低温下电离杂质散射主导，高温下晶格散射占优。

四、实际影响

在半导体器件中，晶格散射是限制载流子迁移率的主要因素之一，直接影响材料的导电性能。例如，硅等半导体在高温时电阻率上升，即与此机制相关。

如需进一步了解散射的分类或公式推导细节，可参考、等来源。

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