晶格失配位错英文解释翻译、晶格失配位错的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 misfit dislocation

分词翻译：

晶格的英语翻译：

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

失配位错的英语翻译：

【化】 misfit dislocation

专业解析

晶格失配位错（Lattice Mismatch Dislocation），在材料科学和半导体物理领域，指当两种具有不同晶格常数（Lattice Constant）的材料外延生长在一起时，由于晶格尺寸不匹配而在界面附近形成的线缺陷（位错）。其核心含义可拆解如下：

晶格失配 (Lattice Mismatch)：
- 指两种晶体材料的晶格常数（a）存在差异。失配度（f）通常定义为：$$f = frac{a{film} - a{substrate}}{a_{substrate}} times 100%$$
- 其中 (a{film}) 是外延薄膜的晶格常数，(a{substrate}) 是衬底的晶格常数。正值表示薄膜晶格大于衬底，负值表示薄膜晶格小于衬底。
位错 (Dislocation)：
- 是晶体中的一种线缺陷，表征原子排列的周期性在一条线附近发生错乱。位错的存在会显著影响材料的力学、电学和光学性质。
形成机制：
- 当失配度较小时，外延生长的薄膜初期会经历弹性应变（Strain），薄膜的晶格被拉伸或压缩以适应衬底晶格，形成赝晶（Pseudomorphic）生长。
- 随着薄膜厚度增加，累积的弹性应变能增大。当厚度超过一个临界值（临界厚度，Critical Thickness）时，为了释放部分应变能，系统会通过在界面附近引入位错网络来容纳晶格失配。这些位错就是晶格失配位错。
- 最常见的失配位错类型是刃位错（Edge Dislocation），其伯格斯矢量（Burgers Vector）平行于界面，多余的半原子面垂直于界面，从而“吸收”掉晶格尺寸的差异。
影响与意义：
- 负面影响：失配位错是晶体中的缺陷，会：
  - 成为载流子（电子、空穴）的散射中心和复合中心，降低半导体器件的迁移率和发光效率。
  - 可能成为杂质扩散的快速通道。
  - 影响材料的机械强度。
- 可利用性：在特定设计中，可以利用失配位错来调控材料的能带结构或实现特殊的器件功能（如应变工程），但通常需要精确控制位错密度和分布。

汉英对照关键术语：

晶格失配位错 - Lattice Mismatch Dislocation / Misfit Dislocation
晶格常数 - Lattice Constant
失配度 - Mismatch (Strain) / Misfit
外延生长 - Epitaxial Growth
衬底 - Substrate
薄膜 - Film / Epilayer
弹性应变 - Elastic Strain
赝晶生长 - Pseudomorphic Growth
临界厚度 - Critical Thickness
刃位错 - Edge Dislocation
伯格斯矢量 - Burgers Vector
应变工程 - Strain Engineering

参考来源：

经典教材与理论：Frank, F. C., & van der Merwe, J. H. (1949). One-dimensional dislocations. I. Static theory. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, 198(1053), 205–216. (奠定了失配位错理论基础)
材料科学基础：William D. Callister Jr., David G. Rethwisch. Materials Science and Engineering: An Introduction. (标准教材，涵盖晶体缺陷与位错)
半导体物理与器件：Donald A. Neamen. Semiconductor Physics and Devices: Basic Principles. (阐述失配位错对半导体器件性能的影响)
薄膜外延综述：J. W. Matthews (Ed.). Epitaxial Growth. Academic Press. (详细讨论外延生长中的失配与位错问题)

网络扩展解释

晶格失配位错（Misfit dislocation）是晶体材料中因晶格常数差异导致的一种线缺陷，常见于异质结构（如薄膜与基底）的界面处。其核心特征是通过原子排列的局部畸变来缓解晶格失配产生的应力。以下是关键解释：

形成机理
当两种晶体结构相近但晶格常数不同的材料接触时（例如半导体异质外延生长），界面处会因晶格尺寸差异产生内应力。为了降低系统能量，部分区域会通过滑移或半原子面插入的方式形成位错，使晶格畸变区域与正常区域之间形成过渡。
结构特征
- 表现为线状缺陷，通常沿界面延伸，类似于刃型位错（如半原子面结构）或螺型位错。
- 位错线附近的原子排列严重畸变，产生压应力或拉应力区域，远离位错线则恢复规则排列。
功能与影响
- 应力释放：通过局部位错抵消晶格失配导致的宏观应变，避免材料开裂。
- 性能调控：位错密度过高会降低材料机械强度，但适量位错可增强材料的塑性变形能力。

示例：若在硅基底上生长锗薄膜（两者晶格常数差约4%），界面处会通过周期性失配位错释放应力，表现为锗原子层中插入额外的半原子面，形成刃型位错结构。

如需进一步了解位错类型（如刃型、螺型）或实验观测方法，可参考材料科学相关教材或专业文献。