晶體與晶格
米勒指數(Miller indices)
/ MIL-er IN-dih-seez /
如果你要告訴別人,切過一條麵包的那一刀究竟是朝哪個角度斜下去的,你就需要一種簡潔的辦法來命名方向和平面。在晶體內部,一張張平整的原子面以許多不同的傾角延展,科學家也需要同樣的東西——給任何平面或方向一個簡短、不含糊的標籤。米勒指數,就是這套標記的簡寫法。
米勒指數,是通常由三個整數組成的一組數字,用來相對於晶胞的稜、命名晶體內部的一個平面或一個方向。對一個平面,你先找出它與三條晶胞軸相交的位置,取這些相交距離的倒數,再把它們化成最小的整數;得到的結果,寫在圓括號裡如(100),就命名了這個平面。方向則寫在方括號裡如[111]。數字上方的橫槓表示負號,花括號或尖括號則代表由對稱性聯繫起來的一整族等價平面或方向。
米勒指數之所以重要,是因為幾乎整個晶體學都說這門語言:X射線繞射峰、解理面、晶體生長,以及金屬沿之滑移、變形的那些平面,都用它來命名。這套記號有一個著名的、值得點明的怪癖——用的是倒數。指數越大,平面與該軸相交的位置越靠近原點,與初學者的直覺相反;而某個指數為零,則意味著平面平行於那條軸,根本不與它相交。
做晶片的矽晶圓,最常沿(100)面切出。用三個小數字給這個表面命名,就告訴了晶圓廠原子究竟是怎樣取向的,而這決定了電路如何刻蝕其上。
三個小數字(100),就精確定下了晶圓原子的朝向。
圓括號(hkl)指一個特定的平面;方括號[hkl]指一個方向;花括號{hkl}和尖括號<hkl>則指由對稱性聯繫起來的整族。括號的樣式不是裝飾——它會改變含義。
又稱
另見