A principis del segle XX, els principis de la ciència i la tecnologia modernes es van utilitzar contínuament per controlar el procés de creixement del cristall, i el creixement del cristall va començar a evolucionar de l'art a la ciència. Especialment des de la dècada de 1950, el desenvolupament de materials semiconductors representats per silici monocristal ha promogut el desenvolupament de la teoria i la tecnologia del creixement del cristall. En els darrers anys, el desenvolupament d'una varietat de semiconductors compostos i altres materials electrònics, materials optoelectrònics, materials òptics no lineals, materials superconductors, materials ferroelèctrics i materials metàl·lics de cristall únic ha donat lloc a una sèrie de problemes teòrics. I es plantegen requisits cada cop més complexos per a la tecnologia de creixement de cristalls. La investigació sobre el principi i la tecnologia del creixement del cristall ha esdevingut cada cop més important i s'ha convertit en una branca important de la ciència i la tecnologia modernes.
En l'actualitat, el creixement del cristall ha format gradualment una sèrie de teories científiques, que s'utilitzen per controlar el procés de creixement del cristall. Tanmateix, aquest sistema teòric encara no és perfecte, i encara hi ha molt contingut que depèn de l'experiència. Per tant, generalment es considera que el creixement de cristalls artificials és una combinació d'artesania i ciència.
La preparació de cristalls complets requereix les següents condicions:
1.La temperatura del sistema de reacció s'ha de controlar de manera uniforme. Per evitar el sobrerefrigerament o el sobreescalfament local, afectarà la nucleació i el creixement dels cristalls.
2. El procés de cristal·lització ha de ser el més lent possible per evitar la nucleació espontània. Com que un cop es produeix la nucleació espontània, es formaran moltes partícules fines que dificulten el creixement dels cristalls.
3. Relaciona la velocitat de refredament amb la velocitat de nucleació i creixement del cristall. Els cristalls creixen de manera uniforme, no hi ha un gradient de concentració en els cristalls i la composició no es desvia de la proporcionalitat química.
Els mètodes de creixement de cristalls es poden classificar en quatre categories segons el tipus de la seva fase principal, és a dir, creixement de la fusió, creixement de la solució, creixement de la fase de vapor i creixement de la fase sòlida. Aquests quatre tipus de mètodes de creixement de cristalls han evolucionat a desenes de tècniques de creixement de cristalls amb canvis en les condicions de control.
En general, si tot el procés de creixement del cristall es descompon, almenys hauria d'incloure els següents processos bàsics: dissolució del solut, formació de la unitat de creixement del cristall, transport de la unitat de creixement del cristall en un medi de creixement, creixement del cristall. El moviment i la combinació de la unitat de creixement del cristall. element a la superfície del cristall i la transició de la interfície de creixement del cristall, per tal de realitzar el creixement del cristall.
Hora de publicació: 07-12-2022