晶格散射英文解釋翻譯、晶格散射的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 lattice scattering

分詞翻譯：

晶格的英語翻譯：

crystal lattice
【計】 crystal lattice
【化】 crystal lattice; lattice

散射的英語翻譯：

scatter; scattering
【計】 scattering
【化】 scatter; scattering
【醫】 radiation scattered; scatter; scattering

專業解析

晶格散射 (Lattice Scattering)

在固體物理學中，晶格散射（英文：Lattice Scattering）是指晶體中原子或離子因熱振動偏離平衡位置（形成晶格振動，即聲子），導緻周期性晶格勢場發生畸變，進而對載流子（電子或空穴）或聲子本身運動産生幹擾和偏轉的現象。該過程是半導體和絕緣體中電阻率隨溫度升高的主要原因之一。

核心機制

1. 晶格振動與聲子

   晶體原子在熱激發下圍繞平衡位置振動，形成格波。量子化後的格波能量量子稱為聲子（Phonon）。晶格散射本質上是載流子與聲子之間的相互作用 。

2. 散射過程
   • 聲學波散射：由長波長聲學聲子引起，主導低溫區散射，散射概率與溫度 ( T ) 成正比（( propto T )）。
   • 光學波散射：由高頻光學聲子引起，主導高溫區散射，散射概率與 ( e^{hbaromega/k_BT} ) 相關（( hbaromega ) 為聲子能量）。

影響因素

• 溫度依賴性：

  電阻率 ( rho ) 滿足：

  $$ rho propto T^{3/2} quad (text{聲學波主導})

  rho propto e^{Theta_D/T} quad (text{光學波主導}) $$

  其中 ( Theta_D ) 為德拜溫度 。

• 材料結構：

  離子晶體（如 NaCl）中光學波散射顯著，共價晶體（如 Si、Ge）以聲學波散射為主 。

物理意義

晶格散射限制了載流子遷移率（( mu propto T^{-3/2} )），是半導體器件電阻率溫度系數的重要來源，也是熱電材料性能優化的關鍵參數 。

參考來源

1. Solid State Physics by Ashcroft & Mermin (基礎理論)
2. Physics of Semiconductor Devices by S.M. Sze (材料依賴性與器件影響)
3. Introduction to Solid State Physics by Charles Kittel (溫度模型與公式推導)

網絡擴展解釋

晶格散射是半導體物理中的重要概念，指載流子（如電子或空穴）在晶體中運動時，因晶格原子振動（即格波）導緻周期性勢場偏離，從而改變運動方向的現象。以下是詳細解釋：

一、物理機制

1. 格波作用
   晶格原子的本征振動形成格波，分為聲學波和光學波：

   • 聲學波：原胞内原子同向振動，對應長波振動時代表原胞質心的整體運動。
   • 光學波：原胞内原子反向振動，長波光學波中原胞質心保持不動。
     其中，縱聲學波對散射起主要作用，因其波長與載流子波長相近，滿足準動量守恒條件。

2. 散射方向性
   散射幾率具有各向異性，且與載流子能量及溫度相關。例如，縱聲學波散射幾率與溫度的$T^{2/3}$成正比。

二、溫度與遷移率關系

• 散射幾率公式：
  晶格振動散射的總幾率可表示為：
  $$ P propto T^{3/2} $$
  導緻遷移率$mu$與溫度的關系為：
  $$ mu propto T^{-3/2} $$
  即溫度升高時，晶格振動加劇，散射增強，遷移率下降。

三、與其他散射機制的共同作用

當電離雜質散射與晶格散射同時存在時，總散射幾率$P = P_I + P_L$（$P_I$為電離雜質散射幾率，$P_L$為晶格散射幾率），遷移率則滿足：
$$ frac{1}{mu} = frac{1}{mu_I} + frac{1}{mu_L} $$
低溫下電離雜質散射主導，高溫下晶格散射占優。

四、實際影響

在半導體器件中，晶格散射是限制載流子遷移率的主要因素之一，直接影響材料的導電性能。例如，矽等半導體在高溫時電阻率上升，即與此機制相關。

如需進一步了解散射的分類或公式推導細節，可參考、等來源。

分類

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