Na początku XX wieku zasady współczesnej nauki i technologii były stale wykorzystywane do kontrolowania procesu wzrostu kryształów, a wzrost kryształów zaczął ewoluować od sztuki do nauki.Zwłaszcza od lat pięćdziesiątych XX wieku rozwój materiałów półprzewodnikowych reprezentowanych przez monokrystaliczny krzem przyczynił się do rozwoju teorii i technologii wzrostu kryształów.W ostatnich latach rozwój różnorodnych półprzewodników złożonych i innych materiałów elektronicznych, materiałów optoelektronicznych, nieliniowych materiałów optycznych, materiałów nadprzewodnikowych, materiałów ferroelektrycznych i metalicznych materiałów monokrystalicznych doprowadził do szeregu problemów teoretycznych.Technologia wzrostu kryształów stawiana jest coraz bardziej złożonym wymaganiom.Badania nad zasadą i technologią wzrostu kryształów zyskują coraz większe znaczenie i stają się ważną gałęzią współczesnej nauki i technologii.
Obecnie wzrost kryształów stopniowo uformował szereg teorii naukowych, które służą do kontrolowania procesu wzrostu kryształów.Jednak ten teoretyczny system nie jest jeszcze doskonały i nadal istnieje wiele treści zależnych od doświadczenia.Dlatego też hodowlę sztucznych kryształów uważa się powszechnie za połączenie rzemiosła i nauki.
Przygotowanie kompletnych kryształów wymaga spełnienia następujących warunków:
1. Temperatura układu reakcyjnego powinna być kontrolowana równomiernie.Aby zapobiec lokalnemu przechłodzeniu lub przegrzaniu, będzie to miało wpływ na zarodkowanie i wzrost kryształów.
2. Proces krystalizacji powinien być możliwie najwolniejszy, aby zapobiec samoistnemu zarodkowaniu.Ponieważ gdy nastąpi spontaniczne zarodkowanie, utworzy się wiele drobnych cząstek, które utrudniają wzrost kryształów.
3. Dopasuj szybkość chłodzenia do zarodkowania kryształów i szybkości wzrostu.Kryształy rosną równomiernie, nie ma w nich gradientu stężeń, a skład nie odbiega od proporcjonalności chemicznej.
Metody wzrostu kryształów można podzielić na cztery kategorie w zależności od rodzaju fazy macierzystej, a mianowicie wzrost w stopie, wzrost w roztworze, wzrost w fazie gazowej i wzrost w fazie stałej.Te cztery typy metod wzrostu kryształów ewoluowały w dziesiątki technik wzrostu kryształów ze zmianami warunków kontroli.
Ogólnie rzecz biorąc, jeśli rozkłada się cały proces wzrostu kryształów, powinien on obejmować co najmniej następujące podstawowe procesy: rozpuszczanie substancji rozpuszczonej, tworzenie jednostki wzrostu kryształów, transport jednostki wzrostu kryształów w pożywce wzrostowej, wzrost kryształów. Ruch i połączenie cząsteczek element na powierzchni kryształu i przejście granicy wzrostu kryształów, aby zrealizować wzrost kryształów.
Czas publikacji: 7 grudnia 2022 r