Die Wachstumstheorie des Laserkristalls

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden die Prinzipien der modernen Wissenschaft und Technologie kontinuierlich zur Steuerung des Kristallwachstumsprozesses genutzt, und das Kristallwachstum begann sich von der Kunst zur Wissenschaft zu entwickeln. Insbesondere seit den 1950er Jahren hat die Entwicklung von Halbleitermaterialien, dargestellt durch einkristallines Silizium, die Entwicklung der Kristallwachstumstheorie und -technologie vorangetrieben. In den letzten Jahren hat die Entwicklung einer Vielzahl von Verbindungshalbleitern und anderen elektronischen Materialien, optoelektronischen Materialien, nichtlinearen optischen Materialien, supraleitenden Materialien, ferroelektrischen Materialien und metallischen Einkristallmaterialien zu einer Reihe theoretischer Probleme geführt. Und an die Kristallzüchtungstechnologie werden immer komplexere Anforderungen gestellt. Die Erforschung des Prinzips und der Technologie des Kristallwachstums hat zunehmend an Bedeutung gewonnen und ist zu einem wichtigen Zweig der modernen Wissenschaft und Technologie geworden.
Gegenwärtig hat sich im Kristallwachstum nach und nach eine Reihe wissenschaftlicher Theorien herausgebildet, mit denen der Kristallwachstumsprozess gesteuert wird. Allerdings ist dieses theoretische System noch nicht perfekt und viele Inhalte hängen noch von der Erfahrung ab. Daher wird die künstliche Kristallzüchtung im Allgemeinen als eine Kombination aus Handwerkskunst und Wissenschaft angesehen.
Die Herstellung vollständiger Kristalle erfordert folgende Bedingungen:
1. Die Temperatur des Reaktionssystems sollte gleichmäßig kontrolliert werden. Um eine lokale Unterkühlung oder Überhitzung zu verhindern, wird die Keimbildung und das Wachstum von Kristallen beeinflusst.
2. Der Kristallisationsprozess sollte so langsam wie möglich ablaufen, um eine spontane Keimbildung zu verhindern. Denn sobald es zur spontanen Keimbildung kommt, bilden sich viele feine Partikel, die das Kristallwachstum behindern.
3. Passen Sie die Abkühlgeschwindigkeit an die Kristallkeimbildungs- und Wachstumsrate an. Die Kristalle wachsen gleichmäßig, es gibt keinen Konzentrationsgradienten in den Kristallen und die Zusammensetzung weicht nicht von der chemischen Proportionalität ab.
Kristallwachstumsmethoden können entsprechend der Art ihrer Ausgangsphase in vier Kategorien eingeteilt werden, nämlich Schmelzwachstum, Lösungswachstum, Dampfphasenwachstum und Festphasenwachstum. Diese vier Arten von Kristallwachstumsmethoden haben sich zu Dutzenden von Kristallwachstumstechniken mit veränderten Kontrollbedingungen entwickelt.
Wenn der gesamte Prozess des Kristallwachstums zerlegt wird, sollte er im Allgemeinen mindestens die folgenden Grundprozesse umfassen: Auflösung des gelösten Stoffes, Bildung der Kristallwachstumseinheit, Transport der Kristallwachstumseinheit im Wachstumsmedium, Kristallwachstum. Die Bewegung und Kombination der Element auf der Kristalloberfläche und dem Übergang der Kristallwachstumsschnittstelle, um das Kristallwachstum zu realisieren.