Lāzerkristāla augšanas teorija

Divdesmitā gadsimta sākumā kristāla augšanas procesa kontrolei nepārtraukti tika izmantoti mūsdienu zinātnes un tehnoloģiju principi, un kristālu augšana sāka attīstīties no mākslas uz zinātni.Īpaši kopš 1950. gadiem pusvadītāju materiālu attīstība, ko pārstāv monokristāla silīcijs, ir veicinājusi kristālu augšanas teorijas un tehnoloģijas attīstību.Pēdējos gados dažādu saliktu pusvadītāju un citu elektronisku materiālu, optoelektronisko materiālu, nelineāro optisko materiālu, supravadītāju materiālu, feroelektrisko materiālu un metāla monokristālu materiālu izstrāde ir radījusi virkni teorētisku problēmu.Un kristāla augšanas tehnoloģijai tiek izvirzītas arvien sarežģītākas prasības.Pētījumi par kristālu augšanas principu un tehnoloģiju ir kļuvuši arvien nozīmīgāki un ir kļuvuši par nozīmīgu mūsdienu zinātnes un tehnoloģiju nozari.
Pašlaik kristālu augšana ir pakāpeniski veidojusi virkni zinātnisku teoriju, kuras izmanto, lai kontrolētu kristālu augšanas procesu.Tomēr šī teorētiskā sistēma vēl nav perfekta, un joprojām ir daudz satura, kas ir atkarīgs no pieredzes.Tāpēc mākslīgo kristālu augšanu parasti uzskata par meistarības un zinātnes apvienojumu.
Pilnīgu kristālu sagatavošanai nepieciešami šādi nosacījumi:
1. Reakcijas sistēmas temperatūra jākontrolē vienmērīgi.Lai novērstu lokālu pārmērīgu atdzišanu vai pārkaršanu, tas ietekmēs kristālu kodolu veidošanos un augšanu.
2. Kristalizācijas procesam jābūt pēc iespējas lēnākam, lai novērstu spontānu kodolu veidošanos.Tā kā, tiklīdz notiek spontāna kodolu veidošanās, veidosies daudzas smalkas daļiņas, kas kavē kristālu augšanu.
3. Saskaņojiet dzesēšanas ātrumu ar kristāla kodolu veidošanās un augšanas ātrumu.Kristāli tiek audzēti vienmērīgi, kristālos nav koncentrācijas gradienta, un sastāvs nenovirzās no ķīmiskās proporcionalitātes.
Kristālu augšanas metodes var iedalīt četrās kategorijās atkarībā no to sākotnējās fāzes veida, proti, kausējuma augšana, šķīduma augšana, tvaika fāzes augšana un cietās fāzes augšana.Šie četri kristālu augšanas metožu veidi ir kļuvuši par desmitiem kristālu augšanas metožu ar izmaiņām kontroles apstākļos.
Kopumā, ja viss kristālu augšanas process tiek sadalīts, tajā jāietver vismaz šādi pamatprocesi: izšķīdušās vielas izšķīšana, kristālu augšanas vienības veidošanās, kristāla augšanas vienības transportēšana augšanas vidē, kristālu augšana. elements uz kristāla virsmas un kristāla augšanas saskarnes pāreja, lai realizētu kristāla augšanu.