幾種典型的晶體生長方法教學課件

第二章幾種典型的晶體生長方法主要知識點:晶體生長的技術要求幾種典型晶體生長方法簡介∷提拉法生去技術點及新進展·人工晶體發(fā)展之趨勢幾種典型的晶體生長方法.第二章幾種典型的晶體生長方法主要知識點:晶體生長的技術要求幾種典型晶體生長方法簡介∷提拉法生去技術點及新進展·人工晶體發(fā)展之趨勢問題提出:隨著科技進步和社會發(fā)展,人們對于功能晶體需求的數(shù)量越來越大,對性能要求也越來越高自然界中出產(chǎn)的各種天然晶體已遠遠不能滿足人們的要求天然晶體作為地球億萬年來逐漸積累的自然資源,其儲量是有限的由于自然條件的自發(fā)性,天然晶體不可避免有較多的各種缺陷,其純凈度和單晶性也遠不能和人工晶體相比由于地球在演化過程中條件屬于自然條件,不可能生長出那些只有極端條件下才能生長的晶體人工晶體根據(jù)結晶物質的物理化學特性,在掌握了晶體的生長規(guī)律與生長習性的基礎上,運用人類所創(chuàng)建的各種單晶生長技術或方法以及生長設備,生成或合成出符合人類意愿的并具有重大應用價值的晶體材料。此晶體可以是自然界存在的,也可以是自然界不存在的人工晶體是近代晶體學的重要分支學科是材料科學的重要組成部分及其研究、探索與發(fā)展的前沿領域,更是多學科、多領域通力合作的結果和集體智慧的結晶問題提出:隨著科技進步和社會發(fā)展,人們對于功能晶體需求的數(shù)量越來越大,對性能要求也越來越高自然界中出產(chǎn)的各種天然晶體已遠遠不能滿足人們的要求天然晶體作為地球億萬年來逐漸積累的自然資源,其儲量是有限的由于自然條件的自發(fā)性,天然晶體不可避免有較多的各種缺陷,其純凈度和單晶性也遠不能和人工晶體相比由于地球在演化過程中條件屬于自然條件,不可能生長出那些只有極端條件下才能生長的晶體人工晶體根據(jù)結晶物質的物理化學特性,在掌握了晶體的生長規(guī)律與生長習性的基礎上,運用人類所創(chuàng)建的各種單晶生長技術或方法以及生長設備,生成或合成出符合人類意愿的并具有重大應用價值的晶體材料。此晶體可以是自然界存在的,也可以是自然界不存在的人工晶體是近代晶體學的重要分支學科是材料科學的重要組成部分及其研究、探索與發(fā)展的前沿領域,更是多學科、多領域通力合作的結果和集體智慧的結晶●●●●人工晶體研究●●●●●●0●●晶體結構晶體生長‖性能與表征研究‖晶體材料應用晶體制備技術研究晶體生長理論研究生長設備晶體結構、界面結構技術自動缺陷、生|界面熱、質與方化研長形態(tài)與輸運、界面法研究生長條件反應動力學究的關系研研究究人工晶體研究的內容人工晶體的優(yōu)勢具有較高的完整性,包括結構完整性和組成完整性等;具有可控的生長規(guī)律和生長習性;在適當?shù)沫h(huán)境和設備條件下,可合成出具有較高實用價值或滿足特定需要的晶體晶體生長的技術要求:合理的驅動力場分布;驅動力場的穩(wěn)定、可控;各生長技術參數(shù)的良好匹配;精確配料和必要、合理的熱處理;力求避免各種形式的污染;●●●●●●●●●●0●●人工晶體的制備實際上就是把組成晶體的基元(原子、分子或離子)解離后,通過嚴格控制生長條件,在化學勢驅動下又重新將它們合成并(或)生長為滿足一定技術要求的高質量單晶體的過程。由于晶體生長技術和方法的多樣性和生長過程的復雜性,目前晶體生長理論研究與晶體生長實踐仍有相當?shù)木嚯x,人們對晶體生長過程的理解有待于進一步的深化按照組分解離手段的不同,人工晶體的制備大致可進行如下分類:●●●●●●●●●●0●●氣相■→結晶固相過冷或過飽和液相亞今結晶固相晶體生長非晶相結晶相[可自發(fā)進行」種結晶固相口→另一種結晶固相m溫度或壓力發(fā)生變化總的趨勢是使體系的自由能降低提拉法●●●●●●●●●●0坩堝下降法●●熔體法生長〈焰熔法區(qū)熔法冷坩堝熔殼法單晶生長方法低溫(水)溶液法溶液法生長了高溫溶液法水熱與溶劑熱法氣相法生長了物理氣相沉積(PVD)化學氣相沉積(CVD)●●●●選擇何種生長技術,取決于晶體的物