I början av 1900-talet användes principerna för modern vetenskap och teknologi kontinuerligt för att kontrollera kristalltillväxtprocessen, och kristalltillväxt började utvecklas från konst till vetenskap. Särskilt sedan 1950-talet har utvecklingen av halvledarmaterial, representerade av enkristallkisel, främjat utvecklingen av kristalltillväxtteori och -teknik. Under senare år har utvecklingen av en mängd olika sammansatta halvledare och andra elektroniska material, optoelektroniska material, ickelinjära optiska material, supraledande material, ferroelektriska material och metalliska enkristallmaterial lett till en rad teoretiska problem. Och fler och mer komplexa krav ställs på kristalltillväxtteknik. Forskningen om principen och tekniken för kristalltillväxt har blivit allt viktigare och har blivit en viktig gren av modern vetenskap och teknologi.
För närvarande har kristalltillväxt gradvis bildat en rad vetenskapliga teorier som används för att kontrollera kristalltillväxtprocessen. Detta teoretiska system är dock ännu inte perfekt, och det finns fortfarande mycket innehåll som är beroende av erfarenhet. Därför anses artificiell kristalltillväxt generellt vara en kombination av hantverk och vetenskap.
Framställningen av kompletta kristaller kräver följande villkor:
1. Reaktionssystemets temperatur bör kontrolleras jämnt. För att förhindra lokal överkylning eller överhettning kommer det att påverka kristallernas kärnbildning och tillväxt.
2. Kristallisationsprocessen bör vara så långsam som möjligt för att förhindra spontan kärnbildning. Eftersom när spontan kärnbildning sker kommer många fina partiklar att bildas och hindra kristalltillväxt.
3. Matcha kylningshastigheten med kristallernas kärnbildnings- och tillväxthastighet. Kristallerna odlas jämnt, det finns ingen koncentrationsgradient i kristallerna och sammansättningen avviker inte från kemisk proportionalitet.
Kristalltillväxtmetoder kan klassificeras i fyra kategorier beroende på typen av deras moderfas, nämligen smälttillväxt, lösningstillväxt, ångfastillväxt och fastfastillväxt. Dessa fyra typer av kristalltillväxtmetoder har utvecklats till dussintals kristalltillväxttekniker med förändringar i kontrollförhållanden.
I allmänhet, om hela kristalltillväxtprocessen sönderdelas, bör den åtminstone inkludera följande grundläggande processer: upplösning av löst ämne, bildning av kristalltillväxtenhet, transport av kristalltillväxtenhet i tillväxtmedium, kristalltillväxt. Förflyttning och kombination av elementet på kristallytan och övergången av kristalltillväxtgränssnittet, för att realisera kristalltillväxten.
Publiceringstid: 7 december 2022