长单晶技术
VGF技术生长单晶

受限制
低 可能 100mm、150mm 单晶研制成 功
产 业 特
投资 运行费用
很大 很高
3.1VGF单晶生长系统
VGF单晶生长系统有机械及运动系统、电器及控制系统、 热场系统、安全及辅助系统四大部分组成。
VGF热场核心示意图
VGF技术单晶生长热场要满足以下条件
易实现小的温度梯度,低的生长速率; 易于实现计算机控制; 无机械振动,晶体生长稳定; 原位退火; 流体力学条件稳定,对流可忽略; 易获得圆柱形单晶; 热流、质量流接近单轴; 设备结构简单,造价低。
22目前常用gaas单晶生长方法vcz蒸气压控制直拉法四种常见化合物半导体材料生长技术简要对比生长技术lechbvgfvbvcz晶体中位错密度较低位错分布均晶体直径可生长较大直径受限制可生长较大直径可生长较大直径晶体长度可生长较长单晶可生长较长单晶可生长较长单晶受限制背景杂质浓可能现状100mm150mm单晶批量生产直径200mm单晶研制成5075mm单晶批量生产直径100mm单晶研制成100m150mm单晶批量生产直径200mm单晶研制成功100mm150mm单晶研制成很大运行费用很高生产效率较高很低31vgf单晶生长系统vgf单晶生长系统有机械及运动系统电器及控制系统热场系统安全及辅助系统四大部分组成
VGF技术制备单晶工艺的优化
计算机模拟的结果优化 生长系统的优化 生长工艺的优化:固液界面、生长速率。
3.3 VGF单晶生长计算机模拟
在VGF法生长GaAs单晶中,计算机模拟主要有两 个目的:
指导热场系统的设计
通过设定不同的几何参数及材料的数据,来研究各加热器的功率及温场 分布。这个步骤可以在设备制造之前进行。
优化单晶生长工艺
可以计算出界面的位置形状 晶体的生长速率 熔体中的应力分布 热场的对称性
晶体生长技术

在高温高压下,通过各种碱性或酸性的水溶液使材料溶解而达到过饱和进而析晶的生长晶体方法叫水热生长 法。这个方法主要用来合成水晶,其他晶体如刚玉、方解石、蓝石棉以及很多氧化物单晶都可以用这个方法生成。 水热法生长的关键设备是高压釜,它是由耐高温、高压的钢材制成。它通过自紧式或非自紧式的密封结构使水热 生长保持在200~1000°C的高温及1000~10000大气压的高压下进行。培养晶体所需的原材料放在高压釜内温度 稍高的底部,而籽晶则悬挂在温度稍低的上部。由于高压釜内盛装一定充满度的溶液,更由于溶液上下部分的温 差,下部的饱和溶液通过对流而被带到上部,进而由于温度低而形成过饱和析晶于籽晶上。被析出溶质的溶液又 流向下部高温区而溶解培养料。水热合成就是通过这样的循环往复而生长晶体。
气相外延 材料在气相状况下沉积在单晶基片上,这种生长单晶薄膜的方法叫气相外延法,气相外延有开管 和闭管两种方式,半导体制备中的硅外延和砷化镓外延,多半采用开管外延方式。
液相外延 将用于外延的材料溶解在溶液中,使达到饱和,然后将单晶基片浸泡在这溶液中,再使溶液达到 过饱和,这就导致材料不断地在基片上析出结晶。控制结晶层的厚度得到新的单晶薄膜。这样的工艺过程称为液 相外延。这方法的优点是操作简单,生长温度较低,速率也较快,但在生长过程中很难控制杂质浓度的梯度等。 半导体材料砷化镓的外延层,磁泡材料石榴石薄膜生长,多半用这种方法。
这个方法是指在高温下把晶体原材料溶解于能在较低温熔融的盐溶剂中,形成均匀的饱和溶液,故又称熔盐 法。通过缓慢降温或其他办法,形成过饱和溶液而析出晶体。它类似于一般的溶液生长晶体。对很多高熔点的氧 化物或具有高蒸发气压的材料,都可以用此方法来生长晶体。这方法的优点是生长时所需的温度较低。此外对一 些具有非同成分熔化(包晶反应)或由高温冷却时出现相变的材料,都可以用这方法长好晶体。BaTiO3晶体及 Y3Fe5O12晶体的生长成功,都是此方法的代表性实例,使用此法要注意溶质与助熔剂之间的相平衡问题。
单晶se工艺技术

单晶se工艺技术单晶Si(Silicon)工艺技术是一种用于制造单晶硅材料的重要工艺技术。
单晶硅材料具有精确的结构和高度均匀的原子排列,因此在电子和光电子器件的制造中得到广泛应用。
本文将以700字介绍单晶Si工艺技术的大致流程和其在电子器件制造中的应用。
单晶Si工艺技术主要包括以下几个步骤:材料准备、生长单晶、切割、打磨和清洗。
首先,材料准备阶段需要选取高纯度的硅原料。
制备方法包括化学法和物理法,保证原料的纯度高于99.999%。
接下来,将高纯度的硅原料进行熔炼,得到硅锭。
通过焊接方法将硅锭固定在金属引弓上,形成单晶硅的生长系统。
在生长单晶阶段,将金属引弓和硅锭放置在生长炉中,加热到高温。
同时,通过加入控制的气氛和控制晶面导向,使得硅原料逐渐晶化为单晶硅。
单晶的生长速度和形状可以通过控制温度梯度和晶体生长方向来调节。
这一步骤需要精确的温度控制和晶体生长条件的控制,以确保生长出高质量的单晶硅。
在单晶生长完成后,需要将单晶硅进行切割。
切割的目的是得到适合电子器件制造的硅片。
切割方法通常采用金刚石是作为切割工具,以其硬度和尖锐度进行切割。
切割后的硅片表面会有一定的粗糙度,所以需要通过打磨和抛光来提高其表面质量。
最后一步是对切割和打磨后的硅片进行清洗。
清洗的目的是去除表面污染物和残留的金刚石颗粒。
清洗过程常常采用酸碱等化学方法,严格控制处理时间和温度,以避免对硅片造成损害。
单晶Si工艺技术在电子器件制造中有着广泛的应用。
最常见的应用是制造晶体管。
通过在硅片表面形成金属接触和控制区域, 将单晶Si制作成晶体管可以灵活地控制电流的通断和放大。
还可以制作各种传感器,如压力传感器、温度传感器和光传感器。
此外,单晶Si也广泛应用于太阳能电池制造领域。
通过在单晶硅片表面形成PN接触,可以将光能转化为电能。
总之,单晶Si工艺技术是一种重要的工艺技术,用于制造单晶硅材料。
它的主要步骤包括材料准备、生长单晶、切割、打磨和清洗。
单晶生长技术

水浴育晶装臵图
降温速度的决定因素
• 晶体的最大透明生长速度,即一定条件下 不产生宏观缺陷的最大生长速度; • 溶解度的温度系数; • 溶液的体积和晶体生长表面积之比(体面 比)。 上述三种因素,不同晶体差别明显,同一 种晶体在生长过程中也在变化。必须从实 际出发,在生长的不同阶段制定不同的降 温计划。
CaCl2 H 2 C4 H 4 O6 4H 2 O CaC4 H 4 O6 4H 2 O 2HCl
• 成功关键:避免过多自发形成晶核 • 优点: 简单地在室温下生长一些难溶或对热敏感的晶体; 晶体支持物是柔软的凝胶,避免了通常溶液法难 以避免的籽晶架或器壁对成长晶体的影响; 不发生对流,环境相对稳定,凝胶可以局部分析, 晶体有规则外形,可直接观察晶体的产生和生长 以及晶体中宏观缺陷的形成或进行掺杂; 缺点:生长速度慢,晶体尺寸小。
杂质
• 人造水晶用天然水晶的碎料作培养体,含 有金属杂质Ge, Cr, Mn, Fe, Mg, Al, Ca, Cu, Ag等。 • 人造水晶中杂质含量随结晶方位不同而不 同(不同面上的吸附不一样)。 • 影响水晶品质的典型杂质还有OH-。OH-对 紫外和红外波段的吸收明显。因此通过检 验人造水晶中的OH-多少可以成为评定水晶 质量的主要手段。
电解溶剂法
• 电解溶剂法是用电解法来分解溶剂,使溶剂处于 饱和状态,只适用于溶剂可以被电解而其产物很 容易从溶液中移去的体系,并要求所培养的晶体 物质在溶液中能导电又不被电解。 • 育晶装臵装有一对铂电极,电解速度由电流密度 控制。 • 溶液搅拌避免浓差极化。溶液表面用流动液层覆 盖以防止溶剂蒸发。 • pH、温度保持稳定。 • 可以在室温下进行,适用于溶解度温度系数较小 的物质,也适用于生长有数种晶相存在,而每种 晶相仅在一定温度范围内才能稳定存在的物质晶 体。例子:KDP型晶体
碳化硅单晶生长工艺

碳化硅单晶生长工艺碳化硅单晶是一种非常重要的材料,被广泛应用于半导体行业、能源行业和电子行业等领域。
其优异的热传导性能、高温稳定性以及高硬度等优点,使其成为高性能电子设备、LED制造、气体和液体传感器、高温加热元件、太阳能电池和火箭发动机喷嘴等领域的首选材料。
碳化硅单晶生长技术是制备碳化硅单晶的最基本方法。
目前,碳化硅单晶生长技术主要包括热离解法和物质气相沉积法,其中物质气相沉积法的生长速度更快,品质更稳定。
碳化硅单晶生长工艺一般可以分为三个步骤:预制晶体、装配晶体和生长晶体。
预制晶体主要是制备碳化硅晶粒的种子,在预制晶体过程中,需要进行均匀加热和降温处理,以创建晶体最合适的生长条件。
装配晶体是指将预制晶体安装到生长晶体炉中的样品台上,这个过程需要高度重视,保障晶体的平稳安装,避免晶体的移动和变形。
生长晶体是将化学气相输送的碳化硅材料沉积在种子上形成单晶,生长速度可以通过生长压力、温度、反应气氛和化学气相输送速率等参数来调节和控制。
为了获得良好的碳化硅单晶品质,生长过程需要充分控制和调节各环节的参数。
例如,生长温度需要根据晶片厚度和应用需求选择;反应气氛需要保持恒定的化学成分和比例,一旦出现波动,会导致晶体成分不均匀;化学气相输送速率需要根据晶体的生长速度来调节,以保证单晶晶片的增长质量。
此外,还需要注意生长过程中晶体表面的防污染措施和晶体带电情况等影响生长质量的因素。
总之,碳化硅单晶生长工艺是一项非常重要的技术,它直接影响到碳化硅单晶的品质和性能。
因此,在实际生产中,我们需要通过科学的调节方法和质量控制措施,使得碳化硅单晶制备出来的产品能够满足不同领域的应用需求。
单晶生长技术的发展及应用

单晶生长技术的发展及应用随着现代化科技的发展,人们对材料的性质和质量的要求越来越高。
单晶材料是一种重要的功能性材料,被广泛应用于半导体、电子、光学、航空等领域。
而单晶生长技术作为单晶材料生产的基础技术,也在不断发展与创新中。
一、单晶生长技术简介单晶生长技术是通过在超温、超压、超纯洁的条件下,将零散的晶核长成完整的单晶体。
目前常用的单晶生长技术有凝固法、气相生长法、溶液法、化学气相沉积法等。
1、凝固法凝固法是单晶生长技术中最早被发现和应用的方法。
它利用温度梯度、浓度梯度等条件,将溶液或熔体中的溶质逐步凝固,并长成单晶。
这种方法适用于许多晶体材料的生长,如硅、锗、镓、铟、铜、黄金等金属和非金属材料。
2、气相生长法气相生长法是通过控制气相中的气氛、温度、压力等条件,使气体中的化学物质在基片上形成单晶。
它广泛应用于钙钛矿、硼化物、蓝宝石、氮化硅、碳化硅等材料的生长。
3、溶液法溶液法是将固体物质或气态物质溶解到溶液中,在温度、浓度等筛选条件下,使其逐步长成单晶。
溶液法具有生长速度快、生长质量好等优点。
目前使用最广泛的溶液法是水热法,它能够较好的生长出氧化物、硫酸盐等化合物的高质量单晶。
4、化学气相沉积法化学气相沉积法是利用化学反应沉积单原子层或几原子层的材料,并组装成高质量的单晶。
该方法可用于比较稳定的材料的生长,如氧化铟、钨酸盐等。
二、单晶生长技术的应用单晶材料具有优异的性能,被广泛应用于半导体、电子、光学、航空等领域。
生长出高质量、大尺寸且准确控制其物性的单晶,不仅能够提升材料的性能,也能够拓展材料应用的领域。
1、半导体单晶硅被广泛应用于半导体领域,其应用主要体现在太阳能电池、集成电路、红外探测器等领域。
其生长技术主要采用凝固法和气相生长法。
2、光学单晶材料在光学领域有着极为广泛的应用。
例如单晶蓝宝石在照明领域有着非常广泛的应用,其应用于LED中的蓝宝石基板,可以大大提高LED的发光效率。
此外,单晶材料还在光学器件、激光等领域得到了广泛应用。
(工艺技术)生长原理及工艺

CZ生长原理及工艺流程New Roman "> CZ法的基本原理,多晶体硅料经加热熔化,待温度合适后,经过将籽晶浸入、熔接、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等步骤,完成一根单晶锭的拉制。
炉内的传热、传质、流体力学、化学反应等过程都直接影响到单晶的生长与生长成的单晶的质量,拉晶过程中可直接控制的参数有温度场、籽晶的晶向、坩埚和生长成的单晶的旋转与升降速率,炉内保护气体的种类、流向、流速、压力等。
CZ法生长的具体工艺过程包括装料与熔料、熔接、细颈、放肩、转肩、等径生长和收尾这样几个阶段。
1.装料、熔料装料、熔料阶段是CZ生长过程的第一个阶段,这一阶段看起来似乎很简单,但是这一阶段操作正确与否往往关系到生长过程的成败。
大多数造成重大损失的事故(如坩埚破裂)都发生在或起源于这一·阶段。
2.籽晶与熔硅的熔接当硅料全部熔化后,调整加热功率以控制熔体的温度。
一般情况下,有两个传感器分别监测熔体表面和加热器保温罩石墨圆筒的温度,在热场和拉晶工艺改变不大的情况下,上一炉的温度读数可作为参考来设定引晶温度。
按工艺要求调整气体的流量、压力、坩埚位置、晶转、埚转。
硅料全部熔化后熔体必须有一定的稳定时间达到熔体温度和熔体的流动的稳定。
装料量越大,则所需时间越长。
待熔体稳定后,降下籽晶至离液面3~5mm距离,使粒晶预热,以减少籽经与熔硅的温度差,从而减少籽晶与熔硅接触时在籽晶中产生的热应力。
预热后,下降籽晶至熔体的表面,让它们充分接触,这一过程称为熔接。
在熔接过程中要注意观察所发生的现象来判断熔硅表面的温度是否合适,在合适的温度下,熔接后在界面处会逐渐产生由固液气三相交接处的弯月面所导致的光环(通常称为“光圈”),并逐渐由光环的一部分变成完整的圆形光环,温度过高会使籽晶熔断,温度过低,将不会出现弯月面光环,甚至长出多晶。
熟练的操作人员,能根据弯月面光环的宽度及明亮程度来判断熔体的温度是否合适。
3.引细颈虽然籽晶都是采用无位错硅单晶制备的[16~19],但是当籽晶插入熔体时,由于受到籽晶与熔硅的温度差所造成的热应力和表面张力的作用会产生位错。
单晶生长原理

单晶生长原理
单晶生长是一种将物质从非晶态或多晶态转变为单晶态的过程。
在单晶生长过程中,通过控制温度、压力和溶液成分等条件,使得原子或分子按照一定的排列规律逐渐从无序状态转变为有序的单晶结构。
单晶生长的基本原理是利用种子晶体或者某种特定方法形成结晶核,并通过在其上加热或者降低温度、减小溶液浓度等方式提供足够驱动力,使原子或分子从溶液中逐渐沉积在结晶核上,并按照晶格结构进行有序排列。
通过不断增长结晶核的大小和形状,最终得到完整的单晶体。
单晶生长的过程中,温度的控制非常重要。
通常情况下,通过控制温度梯度来驱动晶体生长。
例如,可以在熔融状态下,通过在上部降低温度,使热解的物质逐渐沉积在下部的结晶核上,实现晶体生长。
另外,还可以通过改变溶液中物质的浓度梯度,实现晶体的生长。
此外,除了温度的控制外,还需要控制其他条件,如压力和溶液成分。
在很多情况下,增加压力可以提高晶体生长的速度,并减小生长中的缺陷。
此外,控制溶液中的成分浓度,可以调节晶体生长过程中的化学反应速率,使得晶体生长更加均匀。
总的来说,单晶生长的原理是通过控制温度、压力和溶液成分等条件,使得原子或分子在有序排列的晶格中逐渐沉积,最终形成完整的单晶体结构。
这种生长过程的控制对于获得高质量的单晶体具有至关重要的作用。
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大多数的合成化学家认为培养出满足质量的单晶更是一门艺术而非科学。
为支持这个说法,他们会提出很多事情,要得到这样的晶体似乎是机遇而且事实上有些人有很好的养单晶的能力。
这个论点有一定道理但是实验已经表明完整的理解晶体生长和溶剂的性质、认真分析过去的成败可以得到一致的积极结果。
事实上,蛋白质晶体化学家已经在这个领域取得了非常大的的成功,我们合成化学家应从中学到很多有用的东西。
1.晶体生长的速率热力学的定律告诉我们,较慢的晶体生长速率及小的熵易引起完美晶体得晶体缺陷,这个证据可以在接近完善的晶体表面经常可以被观察到如经过了数个周期几年到一千年的结晶时间的矿物。
在实验室条件下,实验已经表明生长单晶的最佳时间是数个若干天的周期(over periods of days)偶尔当溶液快速干燥时,所需的单晶会被发现,这种事实非常幸福的但很少见。
典型地当一个人完成一个结晶过程,最好的结晶将在一天或一周后形成。
从我的经验来看,结晶成功的可能性最初的几周之后开始急剧下降,尽管幸运的话也有例外。
2.晶体生长的一般条件在实验室进行的结晶过程大多数温度保持相对恒定,震动级别最小,样品保存在黑暗处。
这常常放在一个小碗橱,密闭、背阴的房间。
记住对流一般来说是你的敌人应试图保持温度相对恒定。
另外对于在狭窄的容器中高粘度溶剂其与温度梯度无关对流相对的低。
.因为结晶总是需要时间,化学家常常不耐烦以至于经常去检查样品。
应避免剧烈的动作,因为这种操作会对优化晶体生长有害。
因此,我推荐不要还没超过一天就去检查他们的样品。
3.溶剂性质和饱和溶液晶体生长必须在饱和溶液中。
为优化结晶生长,化合物在结晶条件下应当适当溶解。
假如饱和时溶解度太大,倾向于得到在一起的丛生晶体。
假如溶解的太少,没有足够的溶质供应晶体表面的生长,会倾向于得到小晶体。
为得到正确的溶解性,应正确的匹配溶质和溶剂。
人们在开始的时候应从文献上查询溶剂的参数如溶剂的极性和介电常数或凭个人的经验。
无论如何最好的程序是通过系统的试验不同的溶剂或溶剂组合直到找到6种左右的能适当溶解样品的溶剂。
从我的经历来看,中心或离子的金属有机、无机、有机化合物随着化合物的种类不同,溶剂非常不一样。
有时,典型的培养单晶最成功的例子是使用了三种的混合溶剂,分别是二氯甲烷、甲苯、正己烷。
其他的一些不常用如三氯甲烷、乙腈、丙酮、乙醇、甲醇、四氢呋喃、和乙醚。
通过经验和认真实验,你会找到适合你的体系的溶剂组合。
4.掌握几种通用方法为了真正精通培养单晶必须有对掌握方法足够的实践。
当这一切完成后,人们可以非常协调的找到线索极大的增加成功的几率。
因为这些现象,熟练的晶体花园的园丁将倾向于掌握两到三种可以取得几乎所有成功的技术。
已被证实的培养单晶的方法在下面的部分我将列出一些最通用或最有前途的培养单晶的方法,这些是我用过或在未来的研究中要用的办法。
(安全提示:大多数结晶过程包含一种或多个组分是适度或非常易燃的,尽管结晶过程往往是非常少的溶剂量,结晶过程必须采用安全的溶剂和设备,尤其是,易燃的组分必须小心处理。
)1.缓慢蒸发溶剂长单晶这是一个广泛使用生长单晶的办法,就是将目标分子的不完全饱和溶液慢慢地蒸发除去其中的溶剂。
一旦达到饱和,晶体开始形成不断的蒸发使溶质分子不断在晶体的生长面上添加。
典型的实验方法如下:·在一个地方溶液放在一个小瓶或管里,塞子上留有一个小的针孔以便让溶剂分子慢慢的扩散出去。
·在一个地方溶液放在一个小瓶或管里,塞子由可以透过溶剂蒸气的材料制成·对空气敏感的化合物,人们可以把这些程序应用在惰气条件下(例如,手套箱,手套袋或大的容器像广口瓶及干燥器。
2.冷却结晶几乎所有的情况溶解度随温度而减少,利用这个特点可以使溶质在一定温度下溶解在溶剂中接近饱和,然后让系统降温。
理想的是让水浴或晶体生长的柜子的温度梯度下降,冷却时间典型的可以选择从一天到一周或更多。
令人惊奇的是,冷却时间几个小时或超过一夜常常可以得到所需要的热力学梯度因而经常取得成功。
典型的实验方法如下:·把样品在较高的温度下溶解放入一个隔热的容器中(例如用棉毛金属箔,一个大的热缓冲器)让样品的温度缓缓降至常温。
·把样品在室温溶解置于一个隔热容器中再放入冰箱或冰柜中。
3.用混合溶剂或气相溶剂培养单晶用这种方法,有两种溶剂人们应该逐渐调整混合溶剂的比例.溶质在一种溶剂应能适当溶解,大部分不溶于难溶溶剂。
典型实验方法包括:·一种情况,你首先溶解溶质在溶解性较好的溶剂中,然后添加难溶的溶剂。
·有时可以滴加难溶的溶剂·有时你可以用注射泵以非常低的流速的流速添加难溶溶剂·另一种情形,你除去易溶的溶剂·可以这样做使易溶的溶剂从体系中挥发出来因其蒸汽压较大·容器与样品瓶相连,添加选择性的吸附剂到容器这个做将有帮助·第三种情形,易溶的溶剂除去同时添加难溶的溶剂。
人们完成了一种设备以便让难溶溶剂转移到混合溶剂系统(易溶溶剂同时扩散出来)通过气相扩散.·在第一种该设备中人们把一些含有溶质和良溶剂的小瓶放入一个稍大点的容器,在该容器底部或第二个样品瓶中有难溶溶剂。
·第二种设备两个管桥联在一起,溶剂可以扩散(这种设备的形状有点像H管)4.溶剂分层培养单晶与前边所用技术的一个重要差别该技术依据的的是在不搅拌的情况下密度差比较大的溶剂其混合相当慢。
人们可以利用这个优势溶解溶质在易溶溶剂中然后添加一层难溶溶剂(底层宁愿是上层)。
假如这个体系不搅拌、摇动、振动太多两层需要数天才能混合。
结果溶剂缓慢的通过分界层进行扩散,经常在那里可以长出非常好的单晶。
典型试验方法:·我一般的是溶解化合物在密度大的氯化的溶剂如二氯甲烷对应的上层添加极性小的、密度小的溶剂(如正己烷、乙醚、甲苯)·如果你的化合物是水溶的,你可以改变两个水层的密度和溶剂性质通过使用两种非常不同的浓度盐。
蛋白质晶体化学家经常使用此技术。
5.通过毛细管和凝胶扩散培养单晶因为他们内在的粘度和缺乏对流,溶剂一般的通过狭窄毛细管扩散非常慢。
典型试验方法:·一般的程序可以用H管来完成,毛细管垂直或横着将两个管自从中间连接起来。
第二种仪器比较容易制造和填充。
·我一般溶解溶质在良溶剂中添加至管子底部的一半,这样溶液就可以到达收敛管道中间。
然后,在上面添加难溶溶剂。
·这项技术主要的不同就是桥联两种溶液用的小管充满了凝胶。
这样扩散非常慢,可以长出大单晶,但是长得特别慢。
6.熔化培养单晶假如化合物足够对热稳定,你可以从均相甚至非均相的熔化来培养单晶,小心控制冷却速率是非常必要的。
该方法广泛用于高温固体的单晶例如金属和金属氧化物最近通过低温熔盐培养一般离子化合物已变成一个很流行的方法。
7 .升华培养单晶足够挥发的化合物在接近真空时可以结晶,经常从粗混合产物通过升华给出单晶。
从我的经验,我仅仅看到此工作在相对易挥发的固体如萘、二茂铁(M(CO)6, and (n5-C5H5)M(CO)2(NO) (where M = Cr, Mo, and W),当然我明白这对一些非极性化合物也非常实用。
8.综合法培养单晶当这些单独的办法无效,试着组合他们。
我尤其喜欢使用混合溶剂的方法和冷却合用,多种方法合用一般能取得比较好的效果。
9.原位合成在两个溶液的界面的反应(例如不同层或毛细管的连接处)可被用来产生新的产物,该产物不溶于任何一种开始原料因此沉淀出来成为单晶。
假如反应足够慢,这有时甚至发生在单相系统。
我已经知道该方法成功的用于成键反应和还原反应。
人们经常用该法的还原反应制备在室温下的溶液中几乎立刻分解的化合物的单晶。
10.有魔力的核磁管假如你有时搜索晶体结构数据库,你会惊奇的发现有大量的晶体结构用氘代试剂报导,这并不是人们有意让他们在里面结晶而是晶体易在核磁管里出现。
[注意:很多人一直到没有干净的核磁管才去清洗之,他们大量的放在实验室,这个锥形的小或非废弃管,如果老板看不到,没人感到内疚。
这给了溶液大量时间去长晶体而不受外界干扰]大多数情况下,这个发生因为溶剂缓慢从塑料帽里蒸发出来。
(如氘代氯仿)11.其他方法假如所有的都失败,不要气馁。
因为单晶有时经常被发现在晶体纯化,要洗的杯子还有其他想不到的地方。
假如以上方法都失败,你应该考虑如下问题:1.提纯你的原料很多次原料是分析纯的,但对于成功长出单晶来说仍然纯度不够,试着再次纯化可能会提高成功的几率。
2.晶种因为长单晶的模式是从基础层开始的,同样或相似材料的晶种经常可以诱导长出希望尺寸的单晶。
这晶种常常有洒在器壁上的要结晶溶液形成。
然而,他们可以有目的的被添加。
人们经常用的是用前述方法培养出来很好的的但本身长得太小晶体。
有时候,也可以用异构体的晶种。
3.不太重要的材料晶体生长需要成核剂。
有时是晶种,经常是无关的材料,如灰尘、器壁等。
要得到好的单晶必须有合适数量的成核剂。
a)除非按清洁房间程序,每一个结晶过程都受灰尘、头皮屑、油脂等其他自由粒子的影响。
一个小的正常的尘埃有时可能是晶种。
我曾经看到在长颈瓶的璧上的晶体其晶种显然是痕量的油脂。
b)器壁的刮痕和缺陷器壁的少许刮痕和缺陷往往是晶体生长的成核位置。
有时,你在一个新容器无法得到单晶,可以交替地在上面刮几下;假如有很多的小单晶长成,你应当用一个刮痕少的容器。
c)器壁的表面处理我看到报道的一个改进晶体生长的窍门就是处理容器表面改变。