На початку двадцятого століття принципи сучасної науки і техніки постійно використовувалися для контролю процесу росту кристалів, і зростання кристалів почало еволюціонувати від мистецтва до науки. Особливо з 1950-х років розробка напівпровідникових матеріалів, представлених монокристалом кремнію, сприяла розвитку теорії та технології росту кристалів. В останні роки розробка різноманітних складних напівпровідників та інших електронних матеріалів, оптоелектронних матеріалів, нелінійних оптичних матеріалів, надпровідних матеріалів, сегнетоелектричних матеріалів і металевих монокристалічних матеріалів призвела до ряду теоретичних проблем. І до технології вирощування кристалів висуваються все більш складні вимоги. Дослідження принципів і технології вирощування кристалів набувало все більшого значення і стало важливою галуззю сучасної науки і техніки.
В даний час ріст кристалів поступово сформував низку наукових теорій, які використовуються для контролю процесу росту кристалів. Однак ця теоретична система ще не досконала, і є ще багато змісту, який залежить від досвіду. Тому штучне вирощування кристалів зазвичай вважається поєднанням майстерності та науки.
Приготування повних кристалів вимагає таких умов:
1. Температура реакційної системи повинна контролюватися рівномірно. Щоб запобігти локальному переохолодженню або перегріву, це впливатиме на зародження та ріст кристалів.
2. Процес кристалізації має бути якомога повільнішим, щоб запобігти спонтанному зародженню. Оскільки як тільки відбувається спонтанне зародження, утворюється багато дрібних частинок, які перешкоджають росту кристалів.
3. Установіть відповідність між швидкістю охолодження та швидкістю зародження та росту кристалів. Кристали вирощуються рівномірно, градієнт концентрації в кристалах відсутній, а склад не відхиляється від хімічної пропорційності.
Методи вирощування кристалів можна класифікувати на чотири категорії відповідно до типу їх вихідної фази, а саме вирощування з розплаву, вирощування з розчину, вирощування з парової фази та вирощування з твердої фази. Ці чотири типи методів вирощування кристалів еволюціонували в десятки методів вирощування кристалів зі змінами контрольних умов.
Загалом, якщо весь процес росту кристалів розкладається, він повинен принаймні включати такі основні процеси: розчинення розчиненої речовини, утворення одиниці росту кристала, транспортування одиниці росту кристала в середовищі росту, ріст кристала. Рух і комбінація елемент на поверхні кристала та перехід межі розділу росту кристала, щоб реалізувати ріст кристала.
Час публікації: 07 грудня 2022 р