Vào đầu thế kỷ XX, các nguyên tắc khoa học và công nghệ hiện đại liên tục được sử dụng để kiểm soát quá trình phát triển của tinh thể và sự phát triển của tinh thể bắt đầu phát triển từ nghệ thuật sang khoa học.Đặc biệt kể từ những năm 1950, sự phát triển của vật liệu bán dẫn đại diện là silicon đơn tinh thể đã thúc đẩy sự phát triển của lý thuyết và công nghệ tăng trưởng tinh thể.Trong những năm gần đây, sự phát triển của nhiều loại chất bán dẫn phức hợp và vật liệu điện tử khác, vật liệu quang điện tử, vật liệu quang phi tuyến, vật liệu siêu dẫn, vật liệu sắt điện và vật liệu đơn tinh thể kim loại đã dẫn đến một loạt vấn đề lý thuyết.Và ngày càng có nhiều yêu cầu phức tạp được đặt ra đối với công nghệ tăng trưởng tinh thể.Nghiên cứu về nguyên lý và công nghệ phát triển tinh thể ngày càng trở nên quan trọng và trở thành một nhánh quan trọng của khoa học và công nghệ hiện đại.
Hiện nay, sự phát triển của tinh thể đã dần hình thành một loạt lý thuyết khoa học được sử dụng để kiểm soát quá trình phát triển của tinh thể.Tuy nhiên, hệ thống lý thuyết này vẫn chưa hoàn hảo và vẫn còn nhiều nội dung phụ thuộc vào kinh nghiệm.Vì vậy, sự phát triển của tinh thể nhân tạo thường được coi là sự kết hợp giữa tay nghề thủ công và khoa học.
Việc chuẩn bị các tinh thể hoàn chỉnh đòi hỏi các điều kiện sau:
1. Nhiệt độ của hệ thống phản ứng phải được kiểm soát thống nhất.Để ngăn chặn tình trạng quá lạnh hoặc quá nóng cục bộ, nó sẽ ảnh hưởng đến quá trình tạo mầm và phát triển của tinh thể.
2. Quá trình kết tinh phải diễn ra càng chậm càng tốt để ngăn chặn quá trình tạo mầm tự phát.Bởi vì một khi quá trình tạo mầm tự phát xảy ra, nhiều hạt mịn sẽ được hình thành và cản trở sự phát triển của tinh thể.
3. Hãy so sánh tốc độ làm nguội với tốc độ tạo mầm và tốc độ tăng trưởng của tinh thể.Các tinh thể phát triển đồng đều, không có gradient nồng độ trong tinh thể và thành phần không sai lệch so với tỷ lệ hóa học.
Các phương pháp tăng trưởng tinh thể có thể được phân thành bốn loại tùy theo loại pha gốc của chúng, cụ thể là tăng trưởng nóng chảy, tăng trưởng dung dịch, tăng trưởng pha hơi và tăng trưởng pha rắn.Bốn loại phương pháp phát triển tinh thể này đã phát triển thành hàng chục kỹ thuật phát triển tinh thể với những thay đổi về điều kiện kiểm soát.
Nói chung, nếu toàn bộ quá trình phát triển tinh thể bị phân hủy thì ít nhất phải bao gồm các quá trình cơ bản sau: hòa tan chất tan, hình thành đơn vị phát triển tinh thể, vận chuyển đơn vị phát triển tinh thể trong môi trường phát triển, phát triển tinh thể. phần tử trên bề mặt tinh thể và sự chuyển đổi của giao diện tăng trưởng tinh thể, để nhận ra sự phát triển của tinh thể.
Thời gian đăng: Dec-07-2022