Yirminci yüzyılın başlarında, modern bilim ve teknolojinin prensipleri kristal büyüme sürecini kontrol etmek için sürekli olarak kullanılmış ve kristal büyümesi sanattan bilime evrilmeye başlamıştır. Özellikle 1950'lerden bu yana, tek kristal silisyumla temsil edilen yarı iletken malzemelerin geliştirilmesi, kristal büyüme teorisi ve teknolojisinin gelişimini desteklemiştir. Son yıllarda, çeşitli bileşik yarı iletkenlerin ve diğer elektronik malzemelerin, optoelektronik malzemelerin, doğrusal olmayan optik malzemelerin, süperiletken malzemelerin, ferroelektrik malzemelerin ve metal tek kristal malzemelerin geliştirilmesi bir dizi teorik probleme yol açmıştır. Kristal büyüme teknolojisi için giderek daha karmaşık gereksinimler ortaya çıkmaktadır. Kristal büyüme prensibi ve teknolojisi üzerine yapılan araştırmalar giderek önem kazanmış ve modern bilim ve teknolojinin önemli bir dalı haline gelmiştir.
Günümüzde kristal büyümesi, kristal büyüme sürecini kontrol etmek için kullanılan bir dizi bilimsel teoriyi kademeli olarak oluşturmuştur. Ancak bu teorik sistem henüz mükemmel değildir ve hâlâ deneyime dayanan birçok içerik mevcuttur. Bu nedenle, yapay kristal büyümesi genellikle zanaatkarlık ve bilimin bir birleşimi olarak kabul edilir.
Tam kristallerin hazırlanması için aşağıdaki koşulların sağlanması gerekir:
1. Reaksiyon sisteminin sıcaklığı homojen olarak kontrol edilmelidir. Lokal aşırı soğuma veya aşırı ısınmayı önlemek için, bu durum kristallerin çekirdeklenmesini ve büyümesini etkileyecektir.
2. Kendiliğinden çekirdeklenmeyi önlemek için kristalleşme süreci mümkün olduğunca yavaş olmalıdır. Çünkü kendiliğinden çekirdeklenme gerçekleştiğinde, çok sayıda ince parçacık oluşacak ve kristal büyümesini engelleyecektir.
3. Soğuma hızını kristal çekirdeklenme ve büyüme hızıyla eşleştirin. Kristaller homojen olarak büyür, kristallerde konsantrasyon gradyanı yoktur ve bileşim kimyasal orantılılıktan sapmaz.
Kristal büyütme yöntemleri, ana fazlarının türüne göre eriyik büyütme, çözelti büyütme, buhar fazı büyütme ve katı faz büyütme olmak üzere dört kategoriye ayrılabilir. Bu dört tür kristal büyütme yöntemi, kontrol koşullarındaki değişikliklerle düzinelerce kristal büyütme tekniğine dönüşmüştür.
Genel olarak, kristal büyümesinin tüm süreci ayrıştırılırsa, en azından aşağıdaki temel süreçleri içermelidir: çözünen maddenin çözünmesi, kristal büyüme biriminin oluşumu, kristal büyüme biriminin büyüme ortamında taşınması, kristal büyümesi. Kristal yüzeyindeki elementin hareketi ve birleşimi ve kristal büyüme arayüzünün geçişi, böylece kristal büyümesi gerçekleşir.
Gönderim zamanı: 07-12-2022