2020年常用晶体材料
2023年晶体生长行业市场分析现状
2023年晶体生长行业市场分析现状晶体生长是一种重要的材料制备技术，广泛应用于半导体、光电子、光学、微纳电子等领域。
随着信息技术的迅猛发展，对晶体生长的需求不断增加，晶体生长行业也得到了快速发展。
首先，晶体生长行业的市场规模逐年扩大。
晶体生长技术被广泛应用于半导体材料制备，如硅、砷化镓、碳化硅等。
随着电子产品的普及和大规模生产，对半导体材料的需求不断增加，推动了晶体生长行业的快速发展。
根据市场调研数据显示，晶体生长市场规模从2015年的200亿元增长到2020年的350亿元，年均增长率达到了10%以上。
其次，晶体生长行业的技术水平不断提高。
晶体生长技术是一项复杂的工艺，需要控制温度、溶液浓度、晶体生长速度等多个参数。
近年来，随着材料科学、化学工程等学科的迅猛发展，晶体生长行业的技术水平不断提高。
新型晶体生长材料的研发成功，提高了生长晶体的质量和纯度，使晶体生长行业更加受到市场的认可。
再次，晶体生长行业的应用领域不断扩大。
除了传统的半导体、光电子、光学等领域，晶体生长技术在医疗器械、化学工程、能源等领域也有广泛应用。
例如，晶体生长技术在医疗领域用于制备人工晶体和药物晶体，提高了医疗器械的性能和疗效；在化学工程领域用于制备纯净的化学品，满足了工业生产对高纯度材料的需求；在能源领域用于制备太阳能电池材料，提高了太阳能电池的能量转化效率。
这些应用领域的不断扩大，为晶体生长行业提供了更广阔的市场空间。
最后，晶体生长行业的发展还面临一些挑战。
首先是材料成本的不断增加。
晶体生长材料的制备成本较高，包括原材料成本、设备成本、能源成本等。
随着资源的有限性和环境保护要求的提高，晶体生长行业的成本压力也日益增加。
其次是市场竞争的加剧。
随着晶体生长行业的发展，市场竞争也越来越激烈。
国内外企业纷纷进入该行业，市场竞争进一步加剧，晶体生长行业需要不断提升技术水平和创新能力，才能取得竞争优势。
综上所述，晶体生长行业市场目前处于快速发展阶段。
无机材料典型晶体结构
正型尖晶石：A2+都填充在四面体空隙中(8个)， B3+ 都填充在八面体空隙中(16个) ，
记作 [A2+]t[B3+B3+]oO4
反型尖晶石：A2+ 占据在八面体空隙中(8个)， B3+ 占据在八面体空隙中(8个), 占据在四面体空隙中(8个)。
记作 [B3+]t[A2+B3+]oO4
举例：
正型尖晶石: Mn3O4，可表示为 [Mn2+]t[Mn3+Mn3+]oO4。 及 FeAl2O4、ZnAl2O4、MnAl2O4等。
反型尖晶石： Fe3O4 ，可表示为 [Fe3+]t[Fe2+Fe3+]oO4。 及MgFe2O4 等。
属于尖晶石型结构的化合物还有：
A4+B22+O4型，如 [Co2+]t[Sn4+Co2+]oO4（反型尖晶石）； A6+B1+2O4型，如 Na2WO4、Na2MoO4，其中Na+占据八面
由过渡金属元素和原子半径小的 H、N、C、B等元素形成 的氢化物、氮化物、碳化物和硼化物等中，金属原子作密 堆积，而非金属元素填入密堆积形成的空隙中，这类化合 物称为间隙化合物或间隙相。
（1）当非金属原子和金属原子半径比 rx/rm＜ 0.59时，可形成 简单晶体结构的化合物，称为间隙相，其型式有MX、M2X、 MX2及M4X，其中金属原子多采取面心立方或密积六方结构堆 积，而非金属原子规则地分布在晶格间隙中。 （2）当 rx/rm ＞0.59时，则形成复杂晶体结构的化合物，称为 间隙化合物。
静电键强度:
s z n
人工晶体分类及其特点
YAG激光后囊截开时不易受损伤,因此对YAG激光的 损伤有很强的抵抗力。可高压灭菌。
2020/12/15
• 4.丙烯酸酯--Acrylic：目前临床最好的可折叠IOL。 包括亲水性和疏水性两种。 对于亲水性后发障发生率较高； 疏水性可抑制后发障，但高折射率可产生较多的术后眩光等不良反 应 疏水性丙烯酸酯有代表性的产品是Alcon公司的Acrysof系列
2020/12/15
美国Alcon公司推出的AcrySof Natural IOL （SN60AT）模仿了正常人53岁的晶状体传导光线的情 况，在材料中整合了0.04%黄色发色团，能够滤过200500nm范围内不可见光的紫外线和可见蓝光。其中对 330-400nm的紫外线100%阻断，对450nm蓝光滤过50%, 对480nm蓝光滤过25%。
• 优点：具有与PMMA相当的光学和生物学特性,但又具有软性，人 工晶体较薄,折叠后的人工晶体能轻柔而缓慢地展开。有较强的黏 性,较之PMMA和硅凝胶晶体更易附着于囊袋内,从而保持晶体的 正常位置。
2020/12/15
选择合适材料的人工晶状体
• 并发性白内障，尤其同时患有慢性葡萄膜炎、眼底疾 病或青光眼的患者，多选择表面经过肝素处理的IOL 或疏水性丙烯酸酯IOL，因为其表面经过肝素处理能 够减轻手术后的炎症和免疫排斥反应，降低了术后眼 内炎及后发障的发生率。疏水性丙烯酸酯的生物相容 性高，后发障的发生率较低，因此也适合儿童白内障。
能 不好，不宜植入蓝光滤过型IOL； • 老年人的夜间视力下降，影响到老年人群生活的各个方面； • 暗视敏感度下降和暗视功能不好增加了老年人摔倒的几率； • 暗视功能的下降会影响夜间驾车等活动。
半导体第三讲-下-单晶硅生长技术
单晶硅主要生长方法
直拉法生长单晶硅容易控制，产能 比区熔高，会引入杂质，应用于半 导体集成电路、二极管、外延片衬 底20、20/1太1/5阳能电池。
区熔法可生长出纯度高均匀性好的 单晶硅，应用于高电压大功率器件 上，如可控硅、可关断晶闸管。
2020/11/5
单晶硅简介
单晶硅属于立方晶系，金刚石结构，是一种性能优良 的半导体材料。
自上世纪 40 年代起开始使用多晶硅至今，硅材料的生 长技术已趋于完善，并广泛的应用于红外光谱频率光 学元件、红外及 射线探测器、集成电路、太阳能电池 等。
此外，硅没有毒性，且它的原材料石英(SiO2)构成了 大约60%的地壳成分，其原料供给可得到充分保障。
在磁场下生长单晶，当引入磁感应强度达 到一定值时，一切宏观对流均受到洛伦兹 力的作用而被抑制。
2020/11/5
垂直磁场对动量及热量的分布具有双重效 应。垂直磁场强度过大（Ha=1000/2000）， 不利于晶体生长。
对无磁场、垂直磁场、勾形磁场作用下熔 体内的传输特性进行比较后发现，随着勾 形磁场强度的增加，熔体内子午面上的流 动减弱，并且紊流强度也相应降低。
区熔硅的常规掺杂方法有硅芯掺杂、表面涂敷 掺杂、气相掺杂等，以气相掺杂最为常用。
2020/11/5
晶体缺陷 区熔硅中的晶体缺陷有位错和漩涡缺陷。
中子嬗变晶体还有辐照缺陷，在纯氢或氩 一氢混合气氛中区熔时，常引起氢致缺陷。
2020/11/5
通过在氩气气氛及真空环境下进行高阻区 熔硅单晶生长试验发现,与在氢气气氛下生长 硅单晶相比,在真空环境下采用较低的晶体生 长速率即可生长出无漩涡缺陷的单晶, 而当晶 体生长速度较高时, 尽管可以消除漩涡, 但单晶 的少子寿命却有明显的下降。在真空中生长无 漩涡缺陷单晶的生长速率,比在氢气气氛下生 长同样直径单晶的生长速率低,但漩涡缺陷对 单晶少子寿命的影响并不明显。
金属的晶体结构讲解
2020年9月28日
2020年9月28日
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3、密排六方晶格
密排六方晶格的晶胞是一个六方柱体，有六个呈长方形的侧面 和两个呈六边形的底面所组成。因此，要用两个晶格常数表示。 一个是柱体的高度c，另一个是六边形的边长，在晶胞的每个角 上和上、下底面的中心都排列一个原子，另外在晶胞中间还有三 个原子。
密排六方晶胞每个角上的原子为相邻的六个晶胞所共有，上、 下底面中心的原子为两个原子所共有，晶胞中三个原子为该晶胞 独有。所以，密排六方晶胞中原子数为12×1／6＋2×1／2＋3＝ 6（个）。具有密排六方晶格的金属有Mg 、Zn 。
3、晶格常数
在晶体学中，通常取晶胞角上某一结点作为原点，沿 其三条棱边作三个坐标轴X、Y、Z，并称之为晶轴，而 且规定坐标原点的前、右、上方为轴的正方向，反之
为反方向，并以棱边长度 a、 b、 c和棱面夹角
、 、 r 来表示晶胞的形状和大小 。
2020年9月28日
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（三）、金属中常见晶格
由于金属键结合力较强，是金属原子总趋于紧密排列 的倾向，故大多数金属属于以下三种晶格类型。
晶向指数：通过原点直线上某点的坐标，用方括 号顺序表示。 [x y z] 晶向族: <x y z>
密排面： 密排方向：
Fig 铁的单晶体（晶胞）及其各方
向上弹性模量（E）示意图
2020年9月28日
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二、实际金属的晶体结构
（一）、金属材料都是多晶体
我们把晶格位向完全一致的晶体叫做单晶体。
单晶体只有经过特殊制作才能获得。实际上，常使用 的金属材料，由于受结晶条件和其它都不同
2020年9月28日
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（四）、晶体结构的致密度
晶体结构的致密度是指晶胞中原子所占体积与该晶胞体积之
年产3000吨高端晶体材料项目环评
设项目环境保护管理条例》的有关条款的规定，本项目必须进行环境影响评价。根据《建
设项目环境影响评价分类管理名录》规定，本项目属于十九、56 石墨及其他非金属矿物 制品中的其他，应编制环境影响报告表。山东昊邦化学有限公司特委托我单位承担其 3000 吨/年高端晶体材料项目环境影响报告表的编制工作，评价单位经过现场勘察及工程分析， 按照国家有关技术规范要求编制本项目环境影响报告表。
2、建设地点——指项目所在地详细地址，公路、铁路应填写起止地点。 3、行业类别——按国标填写。 4、总投资——指项目投资总额。 5、主要环境保护目标——指项目周围一定范围集中居民住宅区、学校、 医院、保护文物、风景名胜区、水源地和生态敏感点，应尽可能给出保护目 标、性质、规模和距厂界距离等。 6、结论与建议——给出本项目清洁生产、达标排放和总量控制的分析结 论，确定污染防治措施的有效性，说明本项目对环境造成的影响，给出建设 项目环境可行性的明确结论，同时提出减少环境影响的其他建议。 7、预审意见——由行业主管部门填写意见，无主管部门的项目，可不填。 8、审批意见——由负责审批该项目的环境保护行政主管部门批复。
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（二）园区规划的符合性分析 本项目位于寿光市侯镇项目区起步区，根据园区总体规划图，本项目用地类型为三
类，符合园区总体规划。 （三）园区产业定位符合性分析
本项目所在园区规划产业定位：定位于精细化工、盐化工为主导产业的现代化工业园
区，以高新技术产业带动相关产业的发展。
本项目属于高新技术材料的生产，符合园区产业发展规划。
一、项目由来
近年来，随着现代科学技术的发展，对晶体材料的尺寸、质量不断提出新的要求。基
【2020年高考化学】常见无机物的性质与用途
【高考化学】模块一常见无机物的性质与用途一、常见无机物1、混合物2、纯净物二、无机物质的特征性质1、常见物质的颜色全部颜色分类O3红棕色；Fe(OH)3红褐色；[Fe(SCN)]2+红色(或血红色)；Cu2O红色(或砖红色)；被氧化的苯2酚(即苯醌)粉红色；石蕊在pH<5的溶液中呈红色；酚酞在pH8~10的溶液中呈浅红色；NO2红棕色；红磷暗红色；Br2深棕红色；品红溶液红色；充氦气、氖气的灯管红色；Cu紫红色；*甲基橙在pH<3.1的溶液中显红色。
-紫红色；[Fe(C6H5O)6]3—紫色；I2紫黑色；I2蒸汽紫色；I2的CCl4或苯或汽油等溶液紫红色4(碘酒褐色)；充氩气的灯管蓝紫色；石蕊在pH5~8的溶液中呈紫色。
*甲基橙在pH3.3~4.4的溶液中呈橙色。
Fe(OH)2变成Fe(OH)3的中间产物灰绿色。
晶体棕黄色；FeCl3晶体棕红色。
2、AgI、Ag3PO4、Fe3+、不纯硝基苯黄色；Na2O2、三硝基甲苯、AgBr、F2、硝化甘油、NaNO2黄色；*甲基橙在pH>4.4的溶液中呈黄色。
2+、Cu(OH)2、CuSO4·5H2O；石蕊在pH>8的溶液中呈蓝色；I2遇淀粉变蓝色；液态、固态的氧气淡蓝色；MnO2、CuO、CuS、Cu2S、PbS、Ag2S、FeS、FeO、Fe3O4黑色；Si 灰黑色；石油黑色或深棕色；煤焦油黑褐色。
绿色：Fe2+浅绿色；Cl2淡黄绿色；CuCl2浓溶液绿色(很浓黄绿色、稀则蓝色)；碱式碳酸铜绿色。
O褐色；溶解了溴的溴苯褐色；碘酒褐色。
22、物质的状态：常温下为液体的单质：Br2、Hg常温下的常见的无色液体：H2O H2O2常见的气体单质：H2、N2、O2、F2、Cl2、NH3、HF、HCl(HX)、H2S、CO、CO2、NO、NO2、SO2)[注：有机物中的气态烃CxHy(x≤4);有机化学中有许多液态物质，但是含氧有机化合物中只有HCHO常温下是气态]常见的固体单质：I2、At、S、P、C、Si、金属单质；白色胶状沉淀(Al(OH)3、H4SiO4)3、物质的气味：有臭鸡蛋气味的气体：H2S有刺激性气味的气体：Cl2、SO2、NO2、HX、NH3有刺激性气味的液体：浓盐酸、浓硝酸、浓氨水、氯水、溴水4、物质的毒性：非金属单质有毒的：Cl2、Br2、I2、F2、S、P4常见的有毒气体化合物：CO、NO、NO2、SO2、H2S、能与血红蛋白结合的是CO和NO5、物质的溶解性：极易溶于水的气体：HX、NH3常见的难溶于水的气体：H2、N2、NO、CO、CH4、C2H4、C2H2S和P4不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。
晶体结构
（6）、萤石型结构（M:O=8:4,Calcium ） Fluorite Structure,ZrO2,CaF2
Fluorite Structure
• 萤石型结构。萤石型晶格结构的配位数为M： O＝8：4，正离子按面心立方密堆排列．两个负 离子也按同样的面心立方点阵排列，但沿空间对 角线方向，其中一组向正方向移动1／4体对角线 长，另一组向反方向移动1／4体对角线良相互套 构而成。空间结构中负离子的面心立方间隙的 1/2为正离子所填充，或者说是负离子处于所有 正离子的四面体间隙之中。在这种结构中，由于 有1/2的简立方间隙未填，故结构是不够紧密的 。格其Z中他rO扩离2散 子,正电Z是rO导利2型可用的用这隔以种板制特。作点燃，料其电氧池离(子fue易l 于c在ell晶s)或
化形成各向同性的液体之前形成液晶相。热致液晶又有 许多类型，主要有向列型、近晶型和胆甾型 。
如将硬脂酸钠、正羧酸金属盐（具有极性的物质
和水、酒精、氯仿等溶剂形成的液晶，也称溶变 液晶）
晶体结构
2020年4月28日星期二
2.1.1 固体分类(按结构)
固体
晶体: 长程有序
单晶体 多晶体
非晶体: 不具有长程序的特点,短程有序。
准晶体: 有长程取向性，而没有长程的平移对称性。 长程有序: 至少在微米量级范围内原子排列具有周期性。
(a)晶体结构的规则网格 (b)非晶体结构的无规则网格
非晶体中原子排列不具有长程的周期性，但基 本保留了原子排列的短程序，即近邻原子的数目和
9、尖晶石结构(Spinel)
正尖晶石型结构(AB2O4)：正尖晶石型结构的配位数为A：B：O ＝4：6：4。在尖晶石结构中O2-按面心立方密堆排列，AB离子分别 位于02-的四面体及八面体间隙中，图1．18(a)表示出立方密堆中四 面体及八面体间隙，其中每个顶角O2-均与相邻3个面心离子构成1个 四面体间隙。故其中共有8个四面体间隙，中心分别位于1／4和3／4 高度处。此外．6个面心离子构成完整的八面体间隙．中心位于体心 (即1／2高度处)；相邻两顶角离子又与相邻两面心离子构成了1／4 个八面体。这种情况共有12处，中心均位于各棱边的一处．即在原 胞高度的0、1/2、1处，故所示原胞中共有4个八面体间隙，此原胞 中共含有4个O2-(8X1/8成个顶角氧+6X1/2面心氧)。所以在立方密堆 中，原、四面体与八面体之比数为4：8：4。在尖晶石原胞中，共有 8个分子(即32个O)，8个A和16个B。如图1．18(b)所示，其中A占据 四面体间隙8个(只用去1/8)；B占据八面体间隙16个(用去其中1/2)。 具体排布可分为M和N两种不同的区来表示，如图1．18(c)历示，两 类区均共棱不共面。因1．18(d)为M区，即八面体区。图3．18(e)为 N区，属四面体区．均与图1．18(b)和图1．18(c)相对应。居于这类 结构的有MgAl204，MnAl204，CdFe204。
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作者：非成败
作品编号：92032155GZ5702241547853215475102
时间：2020.12.13
Al2O3晶体
氧化铝晶体（白宝石，蓝宝石，Al2O3）是一种很重要的光学晶体。
它具有高硬度、高熔点、高强度、高透过率、耐高温和抗腐蚀的特性，广泛地用于航空航天仪器的红外和紫外的窗口、激光工作窗口、高炉测温窗口以及太阳能电池保护罩和永不磨损手表镜面等。
在窗口应用方面，它具有如下优良的特性：
(1)光透过范围从300nm到5.5μm
(2)3-5μm波段红外透过率大于85%
(3)具有高硬度，高透过率,抗挠曲强度和抗风蚀、雨蚀的能力
(4)优良的热传导性能
(5)低散射率0.02在λ=26到31μm，880℃
材料基本性能：
CaF2晶体
折射率：
MgF2晶体
氟化镁晶体被应用在环境要求很苛刻的光学系统中，它的透过波段为0.11μm--8.5μm。
辐照不会导致色心的产生，它有良好的机械性能，可以承受热和机械震动，很大的外力才能使氟化镁解理。
氟化镁单晶由于有微弱的双折射性能，通常的切向为光轴垂直于晶片表面。
氟化镁是一种应用很广泛的晶体，具有如下特性：
(1)、在真空紫外到红外(0.11～8.5μm)波段有很高的透过率.
(2)、抗撞击和热波动以及辐照
(3)、良好的化学稳定性.
(4)、可用于光学棱透镜、锲角片、窗口和相关光学系统中
(5)、四方双折射晶体性能，可用于光通讯.
(6)、UV 窗口材料
Ba F
2
折射率：
LiF
氟化锂晶体是一种很重要的光学晶体，它具有如下优良的特性：
1、在真空紫外到红外(0.12-6μm)的波段有很高的透过率，特别是在真空紫外有优良的透过率。
材料性能：
YVO4晶体
钒酸钇晶体是一种具有优良的物理和光学特性的双折射单晶。
由于它具有较大的透过范围、透光度高、大的双折射、易于加工等特点，所以广泛应用于光学组件如光纤光隔离器、环形器、分光器，还有其它的偏振光学器件等。
主要特性：
钒酸钇是用提拉法生长的正向单轴晶体,具有较好的机械和物理特性，宽的透过范围和大的双折射率使它成为了理想的光偏振组件。
在许多的应用方面，它是方解石和金红石的多种应用优良的人造的替代品，如光纤光学隔离器和循环器、分束器，格兰起偏器以及其它起偏器等。
与其它双折射晶体相比较:
与方解石相比，钒酸钇具有更好的温度稳定性及物理和机械特性。
方解石易潮解和低硬度是使得很难得到高光学质量晶体。
与高硬度的金红石(TiO2)相比，钒酸钇更易于进行光学表面加工，这也就相应降低了加工成本，尤其对批量生产来说。
与铌酸锂相比，它们具有相似的机械和物理性能，钒酸钇的双折率确比铌酸锂大三倍，这使得设计更加紧凑。
ZnS晶体和ZnSe晶体
硫化锌和硒化锌（ZnS和ZnSe）晶体具有如下优良的特性，是一种很重要的光学晶体，特别是应用于远红外波段。
CVD ZnSe的透光范围为0.5μm--22μm，用于高能CO2激光。
单晶的ZnSe具有更低的吸收，从而更适合CO2光学系统。
CVD ZnS的透光范围为8μm--14μm，高透过，低吸收。
多光谱级通过热等静压(HIP) 改进了中红外、可见区的透过。
光学石英晶体
人造石英单晶是用水热法在高压釜中生长的，具有左旋和右旋形态。
石英晶体的应力双折射低且折射率均匀性高，透光范围为0.15-4μm。
由于其压电特性、低热膨胀系数、优良的力学和光学特性，石英晶体被用于电子、精密光学和激光技术、光通信、X-射线光学和压
Nd:YAG晶体（掺钕钇铝石榴石）
Nd:YAG单晶是最重要的激光晶体，广泛应用于工业、医疗和科学领域。
主要优点是：低出光阈值、高增益，高效率，低1064 nm损耗；同时还有高光学质量、热传导性好、抗热冲击和机械强度高特性，使得Nd:Y AG成为了连续，脉冲和锁模激光的最合适和商品化的激光晶体。
Nd:YAG晶体也广泛用于各种固体激光器系统：倍频连续波、高能量Q开关，倒空腔等等。
作者：非成败
作品编号：92032155GZ5702241547853215475102 时间：2020.12.13。