
【化】 defect cluster
blemish; bug; defect; drawback; flaw; limitation; objection; vice
【化】 imperfection
【醫】 defect; vitium
【經】 defective
cluster; pile up
【計】 cluster
【醫】 group
缺陷簇(defect cluster)是材料科學與半導體物理學領域的重要概念,指材料晶體結構中局部區域密集聚集的原子級缺陷組合。根據《材料科學基礎》(馮端,高等教育出版社)的定義,這類缺陷通常包含空位、間隙原子或位錯等微觀結構異常的協同分布現象,其空間排列呈現非隨機性聚集特征。
在半導體制造領域,缺陷簇的形成與晶圓加工過程中的熱應力、離子注入偏差或外延生長異常直接相關。美國國家标準與技術研究院(NIST)的研究表明,這類微觀缺陷群會導緻載流子遷移率下降,具體表現為器件漏電流增加和阈值電壓漂移,對集成電路的可靠性構成重大威脅。
針對缺陷簇的檢測技術,透射電子顯微鏡(TEM)和X射線拓撲分析已成為行業标準方法。劍橋大學材料系2024年發布的《先進表征技術白皮書》指出,結合深度學習算法的自動化缺陷識别系統,可将納米級缺陷簇的檢測精度提升至0.5nm分辨率水平。
“缺陷簇”是材料科學和晶體學領域的專業術語,其含義可從以下角度解析:
缺陷簇指材料中多個原子級缺陷聚集形成的簇狀結構。當單一原子缺陷(如空位、填隙原子等)因能量降低需求發生締合或聚集時,會形成這種較大規模的缺陷組合。
本征缺陷簇
由材料自身晶格不完美引起,包括:
應用場景中的缺陷簇
在鋼鐵生産中,軋制過程可能導緻表面出現雞爪形裂口、舌狀簇集結疤等缺陷簇,這與注速、注溫控制不當有關。
缺陷簇會顯著改變材料的物理化學性質,例如:
注:在不同學科中“簇”可指代聚集形态(如花團錦簇),但在材料科學中專指原子級缺陷的聚集結構。如需更詳細分類或工業案例,可查閱等來源。
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