Aan het begin van de twintigste eeuw werden de principes van de moderne wetenschap en technologie voortdurend gebruikt om het kristalgroeiproces te beheersen, en de kristalgroei begon zich te ontwikkelen van kunst naar wetenschap. Vooral sinds de jaren vijftig heeft de ontwikkeling van halfgeleidermaterialen, vertegenwoordigd door monokristallijn silicium, de ontwikkeling van de kristalgroeitheorie en -technologie bevorderd. In de afgelopen jaren heeft de ontwikkeling van een verscheidenheid aan samengestelde halfgeleiders en andere elektronische materialen, opto-elektronische materialen, niet-lineaire optische materialen, supergeleidende materialen, ferro-elektrische materialen en metalen monokristallijne materialen tot een reeks theoretische problemen geleid. En er worden steeds complexere eisen gesteld aan de kristalgroeitechnologie. Het onderzoek naar het principe en de technologie van kristalgroei is steeds belangrijker geworden en is een belangrijke tak van de moderne wetenschap en technologie geworden.
Momenteel heeft kristalgroei geleidelijk een reeks wetenschappelijke theorieën gevormd, die worden gebruikt om het kristalgroeiproces te beheersen. Dit theoretische systeem is echter nog niet perfect en er is nog steeds veel inhoud die afhankelijk is van ervaring. Daarom wordt kunstmatige kristalgroei algemeen beschouwd als een combinatie van vakmanschap en wetenschap.
De bereiding van volledige kristallen vereist de volgende voorwaarden:
1.De temperatuur van het reactiesysteem moet uniform worden geregeld. Om lokale overkoeling of oververhitting te voorkomen, zal dit de kiemvorming en groei van kristallen beïnvloeden.
2. Het kristallisatieproces moet zo langzaam mogelijk zijn om spontane kernvorming te voorkomen. Omdat zodra spontane kiemvorming optreedt, er veel fijne deeltjes zullen worden gevormd die de kristalgroei belemmeren.
3. Zorg ervoor dat de afkoelsnelheid overeenkomt met de kristalkiem- en groeisnelheid. De kristallen groeien gelijkmatig, er is geen concentratiegradiënt in de kristallen en de samenstelling wijkt niet af van de chemische proportionaliteit.
Kristalgroeimethoden kunnen worden ingedeeld in vier categorieën, afhankelijk van het type van hun moederfase, namelijk smeltgroei, oplossingsgroei, dampfasegroei en vaste fasegroei. Deze vier soorten kristalgroeimethoden zijn geëvolueerd naar tientallen kristalgroeitechnieken met veranderingen in de controleomstandigheden.
In het algemeen zou het hele proces van kristalgroei, als het wordt ontleed, op zijn minst de volgende basisprocessen moeten omvatten: oplossen van opgeloste stoffen, vorming van kristalgroei-eenheden, transport van kristalgroei-eenheden in groeimedium, kristalgroei. De beweging en combinatie van de element op het kristaloppervlak en de overgang van het kristalgroei-interface, om de kristalgroei te realiseren.
Posttijd: 07-dec-2022