В началото на ХХ век принципите на съвременната наука и технологии непрекъснато се използват за контрол на процеса на растеж на кристали и растежът на кристали започва да се развива от изкуство в наука. Особено от 50-те години на миналия век, развитието на полупроводникови материали, представени от монокристален силиций, насърчава развитието на теорията и технологията за растеж на кристали. През последните години разработването на различни съставни полупроводници и други електронни материали, оптоелектронни материали, нелинейни оптични материали, свръхпроводящи материали, фероелектрични материали и метални монокристални материали води до редица теоретични проблеми. И все по-сложни изисквания се поставят към технологията за растеж на кристали. Изследванията върху принципа и технологията на растежа на кристали стават все по-важни и се превръщат във важен дял от съвременната наука и технологии.
В момента растежът на кристали постепенно е формирал поредица от научни теории, които се използват за контролиране на процеса на растеж на кристали. Тази теоретична система обаче все още не е перфектна и все още има много съдържание, което зависи от опита. Следователно, изкуственият растеж на кристали обикновено се счита за комбинация от майсторство и наука.
Приготвянето на пълни кристали изисква следните условия:
1. Температурата на реакционната система трябва да се контролира равномерно. За да се предотврати локално преохлаждане или прегряване, това ще повлияе на образуването на ядра и растежа на кристалите.
2. Процесът на кристализация трябва да бъде възможно най-бавен, за да се предотврати спонтанно образуване на ядра. Защото след спонтанното образуване на ядра се образуват много фини частици, които възпрепятстват растежа на кристалите.
3. Съгласувайте скоростта на охлаждане със скоростта на образуване и растеж на кристалите. Кристалите растат равномерно, няма концентрационен градиент в кристалите и съставът не се отклонява от химическата пропорционалност.
Методите за растеж на кристали могат да бъдат класифицирани в четири категории според вида на основната им фаза, а именно растеж в стопилка, растеж в разтвор, растеж в парна фаза и растеж в твърда фаза. Тези четири вида методи за растеж на кристали са се развили в десетки техники за растеж на кристали с промени в контролните условия.
Като цяло, ако целият процес на растеж на кристали се разложи, той трябва да включва поне следните основни процеси: разтваряне на разтвореното вещество, образуване на единица за растеж на кристали, транспорт на единица за растеж на кристали в растежна среда, растеж на кристали. Движението и комбинирането на елемента върху повърхността на кристала и преходът на границата на растеж на кристали, така че да се осъществи растежът на кристали.
Време на публикуване: 07 декември 2022 г.