В начале двадцатого века принципы современной науки и техники постоянно использовались для управления процессом роста кристаллов, и рост кристаллов начал переходить от искусства к науке. Разработка полупроводниковых материалов, представленных монокристаллическим кремнием, особенно с 1950-х годов способствовала развитию теории и технологии выращивания кристаллов. В последние годы разработка множества сложных полупроводников и других электронных материалов, оптоэлектронных материалов, нелинейно-оптических материалов, сверхпроводников, сегнетоэлектриков и металлических монокристаллических материалов привела к ряду теоретических проблем. И к технологии выращивания кристаллов выдвигаются все более сложные требования. Исследования принципа и технологии роста кристаллов приобретают все большее значение и становятся важной отраслью современной науки и техники.
В настоящее время рост кристаллов постепенно сформировал ряд научных теорий, которые используются для управления процессом роста кристаллов. Однако эта теоретическая система еще не совершенна, и в ней еще много содержания, зависящего от опыта. Поэтому выращивание искусственных кристаллов обычно считается сочетанием мастерства и науки.
Для получения полных кристаллов необходимы следующие условия:
1. Температуру реакционной системы следует контролировать равномерно. Чтобы предотвратить локальное переохлаждение или перегрев, это повлияет на зарождение и рост кристаллов.
2. Процесс кристаллизации должен быть как можно медленнее, чтобы предотвратить самопроизвольное зародышеобразование. Поскольку как только происходит спонтанное зародышеобразование, образуется много мелких частиц, которые препятствуют росту кристаллов.
3. Сопоставьте скорость охлаждения со скоростью зарождения и роста кристаллов. Кристаллы выращиваются равномерно, в кристаллах нет градиента концентрации, состав не отклоняется от химической пропорциональности.
Методы выращивания кристаллов можно разделить на четыре категории в зависимости от типа их исходной фазы, а именно: рост из расплава, рост из раствора, рост из паровой фазы и рост из твердой фазы. Эти четыре типа методов выращивания кристаллов превратились в десятки методов выращивания кристаллов с изменением условий контроля.
В общем, если весь процесс роста кристаллов разложить, он должен включать, по крайней мере, следующие основные процессы: растворение растворенного вещества, образование единицы роста кристаллов, транспорт единицы роста кристаллов в среде роста, рост кристаллов. элемент на поверхности кристалла и переход границы раздела роста кристаллов, чтобы реализовать рост кристаллов.
Время публикации: 07 декабря 2022 г.