Теоријата на раст на ласерскиот кристал

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 кристалот почна да еволуира од уметност во наука. Особено од 1950-тите, развојот на полупроводнички материјали претставени со еднокристален 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 еднокристални материјали доведе до низа теоретски проблеми. И се поставуваат сè посложени барања за технологијата за раст на кристалите. Истражувањето за принципот и технологијата на растот на кристалите станува сè поважно и стана важна гранка на современата наука и технологија.
Во моментов, растот на кристалите постепено формираше серија научни теории, кои се користат за контрола на процесот на раст на кристалите. Сепак, овој теоретски систем сè уште не е совршен, а има уште многу содржини кои зависат од искуството. Затоа, растот на вештачките кристали генерално се смета за комбинација на занаетчиство и наука.
Подготовката на целосни кристали ги бара следните услови:
1. Температурата на системот за реакција треба да се контролира подеднакво. Со цел да се спречи локално преладење 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 спонтана нуклеација. Бидејќи штом ќе се случи спонтана нуклеација, ќе се формираат многу фини честички и ќе го попречат растот на кристалите.
3. Поврзете ја брзината на ладење со кристалното нуклеирање и стапката на раст. Кристалите се одгледуваат подеднакво, нема градиент на концентрација во кристалите, а составот не отстапува од хемиската пропорционалност.
Методите на раст на кристалите можат да се класифицираат во четири категории според видот на нивната матична фаза, имено раст на топење, раст на растворот, раст на фаза на пареа и раст на цврста фаза. Овие четири типа методи на раст на кристалите еволуираа во десетици техники за раст на кристалите со промени во контролните услови.
Општо земено, ако целиот процес на раст на кристалот е разграден, тој најмалку треба да ги вклучи следните основни процеси: растворање на растворената супстанција, формирање на единица за раст на кристалите, транспорт на единицата за раст на кристалот во медиум за раст, раст на кристалите Движењето и комбинацијата на елемент на кристалната површина и транзицијата на интерфејсот на раст на кристалите, за да се реализира растот на кристалите.