На почетокот на дваесеттиот век, принципите на модерната наука и технологија континуирано се користеа за контрола на процесот на раст на кристалите, а растот на кристалите почна да еволуира од уметност во наука. Особено од 1950-тите, развојот на полупроводнички материјали претставени со монокристален силициум го промовираше развојот на теоријата и технологијата за раст на кристалите. Во последниве години, развојот на различни сложени полупроводници и други електронски материјали, оптоелектронски материјали, нелинеарни оптички материјали, суперспроводливи материјали, фероелектрични материјали и метални монокристални материјали доведе до низа теоретски проблеми. И се поставуваат сè посложени барања за технологијата на раст на кристалите. Истражувањето на принципот и технологијата на раст на кристалите станува сè поважно и стана важна гранка на модерната наука и технологија.
Во моментов, растот на кристали постепено формираше низа научни теории, кои се користат за контрола на процесот на раст на кристали. Сепак, овој теоретски систем сè уште не е совршен и сè уште има многу содржини што зависат од искуството. Затоа, вештачкиот раст на кристали генерално се смета за комбинација од занаетчиство и наука.
Подготовката на комплетни кристали бара следниве услови:
1. Температурата на реакцискиот систем треба да се контролира рамномерно. За да се спречи локално прекумерно ладење или прегревање, тоа ќе влијае на нуклеацијата и растот на кристалите.
2. Процесот на кристализација треба да биде што е можно побавен за да се спречи спонтано нуклеирање. Бидејќи откако ќе се случи спонтано нуклеирање, ќе се формираат многу фини честички и ќе го попречат растот на кристалите.
3. Усогласете ја брзината на ладење со нуклеацијата на кристалите и брзината на раст. Кристалите растат рамномерно, нема градиент на концентрација во кристалите, а составот не отстапува од хемиската пропорционалност.
Методите за раст на кристали можат да се класифицираат во четири категории според видот на нивната матична фаза, имено раст во топење, раст во раствор, раст во пареа и раст во цврста фаза. Овие четири типа методи за раст на кристали еволуирале во десетици техники за раст на кристали со промени во контролните услови.
Општо земено, ако целиот процес на раст на кристали се разложи, тој треба барем да ги вклучува следните основни процеси: растворање на растворена супстанца, формирање на единица за раст на кристали, транспорт на единицата за раст на кристали во медиумот за раст, раст на кристали, движење и комбинација на елементот на површината на кристалот и транзиција на интерфејсот за раст на кристалите, со цел да се реализира растот на кристалите.
Време на објавување: 07.12.2022