A huszadik század elején a modern tudomány és technológia alapelveit folyamatosan alkalmazták a kristálynövekedési folyamat szabályozására, és a kristálynövekedés a művészettől a tudományig kezdett fejlődni. Különösen az 1950-es évek óta az egykristályos szilícium által képviselt félvezető anyagok fejlesztése elősegítette a kristálynövekedési elmélet és technológia fejlődését. Az elmúlt években a különféle összetett félvezetők és más elektronikus anyagok, optoelektronikai anyagok, nemlineáris optikai anyagok, szupravezető anyagok, ferroelektromos anyagok és fém egykristályos anyagok fejlesztése számos elméleti problémához vezetett. A kristálynövekedési technológiával szemben egyre összetettebb követelményeket támasztanak. A kristálynövekedés elvével és technológiájával kapcsolatos kutatás egyre fontosabbá vált, és a modern tudomány és technológia fontos ágává vált.
Jelenleg a kristálynövekedés fokozatosan kialakult egy sor tudományos elmélettel, amelyeket a kristálynövekedési folyamat szabályozására használnak. Ez az elméleti rendszer azonban még nem tökéletes, és még mindig sok minden függ a tapasztalattól. Ezért a mesterséges kristálynövekedést általában a kézművesség és a tudomány kombinációjának tekintik.
A teljes kristályok előállításához a következő feltételeknek kell teljesülniük:
1. A reakciórendszer hőmérsékletét egyenletesen kell szabályozni. A helyi túlhűtés vagy túlmelegedés elkerülése érdekében ez befolyásolja a kristályok nukleációját és növekedését.
2. A kristályosodási folyamatnak a lehető leglassúbbnak kell lennie a spontán nukleáció elkerülése érdekében. Mivel a spontán nukleáció után sok finom részecske képződik, ami akadályozza a kristálynövekedést.
3. Párosítsa a hűtési sebességet a kristályképződési és növekedési sebességgel. A kristályok egyenletesen nőnek, nincs koncentrációgradiens a kristályokban, és az összetétel nem tér el a kémiai arányosságtól.
A kristálynövekedési módszerek négy kategóriába sorolhatók az alapfázis típusa szerint: olvadéknövekedés, oldatnövekedés, gőzfázisú növekedés és szilárd fázisú növekedés. Ez a négy kristálynövekedési módszer tucatnyi kristálynövekedési technikává fejlődött, a kontrollkörülmények változásával.
Általánosságban elmondható, hogy ha a kristálynövekedés teljes folyamatát lebontjuk, akkor legalább a következő alapvető folyamatokat kell magában foglalnia: az oldott anyag oldódása, a kristálynövekedési egység kialakulása, a kristálynövekedési egység szállítása a növekedési közegben, kristálynövekedés. Az elem mozgása és kombinációja a kristályfelületen, valamint a kristálynövekedési határfelület átmenete a kristálynövekedés megvalósítása érdekében.
Közzététel ideje: 2022. dec. 7.