外延生長反應英文解釋翻譯、外延生長反應的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 epitaxial growth reaction

分詞翻譯：

外延生長的英語翻譯：

【計】 epitaxial growth

反應的英語翻譯：

feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response

專業解析

在漢英詞典視角下，“外延生長反應”（Epitaxial Growth Reaction）指在單晶襯底表面，通過物理或化學方法定向生長一層與襯底晶體結構、晶格匹配的新單晶薄膜的過程。該術語強調晶體結構的延續性（“外延”即epitaxy，源自希臘語“epi-”（之上）和“taxis”（排列）），是半導體、光電子器件的核心制備技術之一。

1.術語構成與核心定義

外延（Epitaxy）：指新生晶體層（外延層）的原子排列受襯底晶體結構引導，實現原子級匹配的生長模式。
生長反應（Growth Reaction）：涉及氣相、液相或固相物質在襯底表面的化學反應（如熱分解、還原）或物理沉積（如分子束外延），形成單晶薄膜的動态過程。示例：矽（Si）襯底上外延生長鍺矽（SiGe）合金層，需精确控制溫度與氣體流量以維持晶格匹配。

2.技術原理與分類

氣相外延（Vapor Phase Epitaxy, VPE）：通過氣相前驅體（如SiH₄、GaCl₃）在高溫襯底表面發生化學反應生長晶體，化學方程式示例：
$$ce{SiH4(g) ->[Delta] Si(s) + 2H2(g)}$$

分子束外延（Molecular Beam Epitaxy, MBE）：在超高真空下，原子束直接沉積到襯底，實現原子層精度控制（來源：Handbook of Crystal Growth, Elsevier）。
金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）：用于化合物半導體（如GaN），反應通式：
$$ce{(CH3)3Ga(g) + NH3(g) -> GaN(s) + 3CH4(g)}$$

3.應用與權威參考

半導體器件：制造高頻晶體管、激光器需低缺陷密度的外延層（來源：國際半導體技術路線圖（ITRS））。
光電子材料：砷化镓（GaAs）外延片用于太陽能電池，效率提升依賴界面質量控制（來源：美國能源部《光伏技術報告》）。
學術定義佐證：

“外延生長是襯底晶體結構向沉積層延伸的過程，要求兩相晶格常數差異通常小于15%” —— 《半導體材料物理》（Springer出版）

權威參考文獻

學術著作：
- K. J. Bachmann, "Epitaxial Growth of Semiconductors", Springer.
- M. Razeghi, "The MOCVD Challenge", CRC Press.
行業标準：
- SEMI國際标準 SEMI C3.0（外延片規格參數規範）。
研究機構：
- 美國國家标準與技術研究院（NIST）對III-V族外延層計量方法的研究報告。

（注：因平台限制未提供直接鍊接，文獻名稱與機構信息可供讀者檢索驗證。）

網絡擴展解釋

外延生長反應是指在單晶襯底上通過特定條件（如高溫、氣相反應等），有序沉積并形成與襯底晶格結構一緻的晶體層的過程。以下是詳細解釋：

核心定義
外延生長（Epitaxial Growth）源于希臘語“epi”（在…之上）和“taxis”（排列），指在單晶基底上生長出晶向相同的新晶體層，如同原晶體的延伸。例如，在矽襯底上生長矽外延層時，原子會按襯底晶格有序排列。
反應原理
- 晶格匹配：新材料的晶格常數需與襯底接近，否則會産生應力或缺陷（晶格失配）。例如，矽（Si）與鍺（Ge）的晶格差異可能導緻外延層翹曲。
- 能量控制：高溫下，材料源（如氣體或液體）分解出的原子在襯底表面遷移，優先在低能量位置沉積，形成單晶結構。
- 表面自由能：類似水滴在不同表面的鋪展行為，原子會根據襯底表面能選擇擴散或聚集方式。
關鍵反應條件
| 條件 | 作用 | |--------------|----------------------------------------------------------------------| | 高溫環境 | 促進原子遷移和結晶，常用溫度範圍為800–1200℃（如矽外延） | | 氣相/液相源 | 提供生長材料，如矽烷（SiH₄）分解生成矽原子| | 晶向一緻性 | 确保外延層與襯底晶體結構對齊，減少缺陷|
應用領域
- 半導體制造：用于制備高頻大功率器件（如IGBT）、集成電路的襯底材料。
- 光電子器件：生長異質結材料（如GaN-on-Si），提升LED或激光器性能。
- 納米材料：控制原子級沉積，制備量子點或超晶格結構。
曆史與發展
該技術由Royer于1928年提出，20世紀50年代因半導體需求快速發展，現已成為微電子和光電子産業的核心工藝之一。

如需更完整的反應模型或具體工藝流程，可參考半導體材料相關的專業文獻或行業标準。