晶格失配位錯英文解釋翻譯、晶格失配位錯的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 misfit dislocation

分詞翻譯：

晶格的英語翻譯：

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

失配位錯的英語翻譯：

【化】 misfit dislocation

專業解析

晶格失配位錯（Lattice Mismatch Dislocation），在材料科學和半導體物理領域，指當兩種具有不同晶格常數（Lattice Constant）的材料外延生長在一起時，由于晶格尺寸不匹配而在界面附近形成的線缺陷（位錯）。其核心含義可拆解如下：

晶格失配 (Lattice Mismatch)：
- 指兩種晶體材料的晶格常數（a）存在差異。失配度（f）通常定義為：$$f = frac{a{film} - a{substrate}}{a_{substrate}} times 100%$$
- 其中 (a{film}) 是外延薄膜的晶格常數，(a{substrate}) 是襯底的晶格常數。正值表示薄膜晶格大于襯底，負值表示薄膜晶格小于襯底。
位錯 (Dislocation)：
- 是晶體中的一種線缺陷，表征原子排列的周期性在一條線附近發生錯亂。位錯的存在會顯著影響材料的力學、電學和光學性質。
形成機制：
- 當失配度較小時，外延生長的薄膜初期會經曆彈性應變（Strain），薄膜的晶格被拉伸或壓縮以適應襯底晶格，形成赝晶（Pseudomorphic）生長。
- 隨着薄膜厚度增加，累積的彈性應變能增大。當厚度超過一個臨界值（臨界厚度，Critical Thickness）時，為了釋放部分應變能，系統會通過在界面附近引入位錯網絡來容納晶格失配。這些位錯就是晶格失配位錯。
- 最常見的失配位錯類型是刃位錯（Edge Dislocation），其伯格斯矢量（Burgers Vector）平行于界面，多餘的半原子面垂直于界面，從而“吸收”掉晶格尺寸的差異。
影響與意義：
- 負面影響：失配位錯是晶體中的缺陷，會：
  - 成為載流子（電子、空穴）的散射中心和複合中心，降低半導體器件的遷移率和發光效率。
  - 可能成為雜質擴散的快速通道。
  - 影響材料的機械強度。
- 可利用性：在特定設計中，可以利用失配位錯來調控材料的能帶結構或實現特殊的器件功能（如應變工程），但通常需要精确控制位錯密度和分布。

漢英對照關鍵術語：

晶格失配位錯 - Lattice Mismatch Dislocation / Misfit Dislocation
晶格常數 - Lattice Constant
失配度 - Mismatch (Strain) / Misfit
外延生長 - Epitaxial Growth
襯底 - Substrate
薄膜 - Film / Epilayer
彈性應變 - Elastic Strain
赝晶生長 - Pseudomorphic Growth
臨界厚度 - Critical Thickness
刃位錯 - Edge Dislocation
伯格斯矢量 - Burgers Vector
應變工程 - Strain Engineering

參考來源：

經典教材與理論：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. (奠定了失配位錯理論基礎)
材料科學基礎：William D. Callister Jr., David G. Rethwisch. Materials Science and Engineering: An Introduction. (标準教材，涵蓋晶體缺陷與位錯)
半導體物理與器件：Donald A. Neamen. Semiconductor Physics and Devices: Basic Principles. (闡述失配位錯對半導體器件性能的影響)
薄膜外延綜述：J. W. Matthews (Ed.). Epitaxial Growth. Academic Press. (詳細讨論外延生長中的失配與位錯問題)

網絡擴展解釋

晶格失配位錯（Misfit dislocation）是晶體材料中因晶格常數差異導緻的一種線缺陷，常見于異質結構（如薄膜與基底）的界面處。其核心特征是通過原子排列的局部畸變來緩解晶格失配産生的應力。以下是關鍵解釋：

形成機理
當兩種晶體結構相近但晶格常數不同的材料接觸時（例如半導體異質外延生長），界面處會因晶格尺寸差異産生内應力。為了降低系統能量，部分區域會通過滑移或半原子面插入的方式形成位錯，使晶格畸變區域與正常區域之間形成過渡。
結構特征
- 表現為線狀缺陷，通常沿界面延伸，類似于刃型位錯（如半原子面結構）或螺型位錯。
- 位錯線附近的原子排列嚴重畸變，産生壓應力或拉應力區域，遠離位錯線則恢複規則排列。
功能與影響
- 應力釋放：通過局部位錯抵消晶格失配導緻的宏觀應變，避免材料開裂。
- 性能調控：位錯密度過高會降低材料機械強度，但適量位錯可增強材料的塑性變形能力。

示例：若在矽基底上生長鍺薄膜（兩者晶格常數差約4%），界面處會通過周期性失配位錯釋放應力，表現為鍺原子層中插入額外的半原子面，形成刃型位錯結構。

如需進一步了解位錯類型（如刃型、螺型）或實驗觀測方法，可參考材料科學相關教材或專業文獻。