外延生长过程中外延层与基底点阵错配、失配位错、界面形态对晶体外延生长的质量有重要的影响。在外延层薄膜演化过程的特征由微观组织形貌、失配位错、晶体点阵结构来描述。所以探究各种缺陷的形成过程及其微观机理对于制定降低缺陷密度的方法是必要的。由于外延生长的实验条件很高,高端实验设备等限制,用传统实验方法来研究比较困难；用蒙特卡洛、分子动力学进行计算模拟可以得到原子级尺寸的结果,传统相场模型可以体现连续的,空间尺度相对较大的微观形貌,但都无法非常有效地同时呈现出外延层微观点阵结构和粗化或长大等较大尺寸的形态。晶体相场方法对固态晶体用具有周期性对称的原子密度场变量来描述,能有效地从原子尺度和扩散时间尺度体现外延层的晶体点阵及其微观形貌。本文采用晶体相场方法,模拟了不同体系过冷度,不同错配度,不同基底倾角以及基底表面曲率情况下外延层的生长情况及其主要特征,得出以下主要结论：1外延层初期生长速率较小,逐渐增大,过冷度越大,后期生长速率更大；外延层生长后期,释放应变能较多的情况下,外延层的固-液界面比较平直,反之起伏较大；过冷度较小情况下,外延层的固-液界面处形成的“低谷”更深；较大的过冷度下,会出现位错湮没。2外延层与基底错配度越小,完整外延层的临界高度越高,外延层中缺陷失配位错越少；外延层中最终剩余应变能越少,最终固-液界面越平直。3基底有倾角时,外延层取向会向基底发生倾侧,并且与基底倾角成线性关系；基底倾角较大或较小时,外延层固-液界面起伏比较大。4凸型基底-外延层界面曲率较大的外延层最终固-液界面起伏更大；凹型基底-外延层界面的外延层位错会沿着基底-外延层界面径向迁移。