晶体生长方法之溶液法

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晶形的转变及控制方法

晶形的转变及控制方法

晶形的转变及控制方法晶体是指具有规则外形和内部结构的固体物质,晶体的形态表现出多样性,有三角形、立方体、六方、正八面体等等。

晶体的形态受到多种因素的影响,包括成分、温度、溶液浓度、晶体生长速率等等。

控制晶体形态的方法有很多种,下面将介绍几种常见的晶体形态控制方法。

一、溶液方法溶液方法是通过变化溶液的成分、浓度、pH值等来控制晶体的形态。

在溶液中添加一定的添加剂可以改变溶液中晶体生长的速率和方向,从而影响晶体的形态。

例如,在金属晶体的生长过程中,通过调节金属盐的浓度、酸度和温度等条件,可以控制晶体的形貌。

二、模板方法模板方法是利用一个具有特定形状和大小的模板来引导晶体的生长,使晶体的形态与模板一致。

一种常见的模板方法是利用聚合物微球作为模板,通过在微球表面沉积晶体材料,再去除微球模板,得到具有相同形状的晶体。

三、温度和压力方法温度和压力方法是通过调节晶体生长的温度和压力来控制晶体的形态。

当温度和压力变化时,晶体的生长速率和方向也会发生变化,从而导致晶体形态的改变。

例如,在化学气相沉积中,通过调节反应区的温度梯度,可以控制金属氧化物晶体的生长方向,从而改变晶体的形状。

四、表面活性剂方法表面活性剂方法是利用表面活性剂分子在溶液中的吸附作用来控制晶体的形态。

表面活性剂分子吸附在晶体的特定面上,在该面的生长速率较低,导致晶体在该方向上长得较慢,从而形成具有特定形状的晶体。

五、电化学方法电化学方法是利用电场和电流来控制晶体的形态。

通过在晶体生长过程中施加外加电压或电流,可以改变晶体的生长速率和方向,从而控制晶体的形态。

一种常见的电化学方法是电沉积,通过控制电沉积过程中的电流密度和沉积时间等参数,可以得到具有特定形状和尺寸的晶体。

总之,控制晶体的形态有多种方法,可以通过改变溶液条件、利用模板、调节温度和压力、使用表面活性剂和应用电化学方法等来实现。

对于不同的晶体材料和应用需求,选择适合的晶体形态控制方法非常重要,可以实现对晶体形态的精确控制,从而获得具有特定形状和性能的晶体材料。

固相生长单晶主要方法

固相生长单晶主要方法

固相生长单晶主要方法固相生长是一种常用的单晶生长方法,广泛应用于材料科学和化学领域。

本文将介绍固相生长单晶的主要方法,并讨论其原理和应用。

固相生长单晶是通过在固相中使单晶生长的方法。

在固相生长过程中,固态材料作为起始物质,通过热处理或溶液反应等方式,使单晶逐渐生长。

固相生长单晶的主要方法包括溶液法、熔融法和气相法。

溶液法是最常用的固相生长方法之一。

在溶液法中,首先将所需的化合物溶解在溶剂中,形成溶液。

然后,在溶液中加入适量的起始物质,形成反应体系。

通过控制反应温度、时间和溶液浓度等条件,使起始物质逐渐沉淀,形成单晶。

熔融法是固相生长单晶的另一种常用方法。

在熔融法中,首先将所需的化合物加热至熔点,形成熔融状态。

然后,通过降温和控制冷却速率,使熔融物逐渐结晶,形成单晶。

气相法是一种在气相条件下进行固相生长的方法。

在气相法中,首先将所需的化合物转化为气态或气相前体物质。

然后,通过控制气相反应温度和压力等条件,使气态物质在固相上逐渐沉积,形成单晶。

固相生长单晶的选择与优化主要涉及材料的特性和制备条件等因素。

通过合理选择和调节反应物质的浓度、温度和压力等参数,可以有效控制单晶的尺寸、形貌和晶体质量,实现对材料性能的调控。

固相生长单晶方法具有很多优点。

首先,固相生长方法相对简单,操作方便。

其次,固相生长可以在较低的温度和压力条件下进行,避免了高温高压条件下可能引起的问题。

此外,固相生长方法对于各种材料都具有较好的适用性,可以用于生长多种不同类型的材料单晶。

固相生长单晶方法在材料科学和化学领域有着广泛的应用。

例如,在半导体器件制备中,固相生长单晶可以用于制备高质量的半导体材料。

在光学器件制备中,固相生长单晶可以用于生长具有特定光学性质的晶体。

此外,固相生长单晶方法还可以应用于催化剂制备、功能材料合成等领域。

固相生长单晶是一种常用的单晶生长方法。

溶液法、熔融法和气相法是固相生长单晶的主要方法。

固相生长单晶方法具有简单方便、操作温度低、适用性广等优点,并在材料科学和化学领域有着广泛应用。

晶体生长过程

晶体生长过程

晶体生长过程一、晶体生长的概述晶体是由具有一定规律排列的原子、离子或分子组成的固体物质,它们在自然界中广泛存在。

晶体生长是指从溶液或气态中将原料分子聚集成晶体的过程。

这个过程涉及到许多因素,如温度、压力、浓度、溶剂等。

二、晶体生长的分类根据晶体生长的方式和条件,可以将其分为以下几类:1. 溶液法:将溶质加入溶剂中,通过控制温度和浓度来促进晶体生长。

2. 气相法:通过在高温下使气态原料在固相表面上沉积而形成晶体。

3. 熔融法:将物质熔化后,在适当条件下冷却结晶形成晶体。

4. 生物合成法:利用生物细胞或酵素来控制晶种生成和调节结构。

三、溶液法晶体生长的步骤1. 源液制备:根据需要选择适当的原料和溶剂,并按照一定比例混合制备源液。

2. 清洁容器:选用干净的容器,并用去离子水或其他清洗剂进行清洗,避免污染源液。

3. 源液加热:将源液加热至适当温度,以促进晶体生长。

4. 晶种制备:将晶种(已有的微小晶体)加入源液中,以便新的晶体可以在其上生长。

5. 晶体生长:在温度和浓度控制下,源液中的原料分子逐渐聚集形成新的晶体。

这个过程需要一定时间,并且需要不断地添加原料和调节条件。

6. 分离和洗涤:当晶体生长到一定大小后,需要将其从溶液中分离出来,并用去离子水或其他溶剂进行洗涤和干燥。

四、影响晶体生长的因素1. 温度:温度是影响晶体生长速率和结构的重要因素。

通常情况下,温度越高,晶体生长速率越快。

2. 浓度:浓度也是影响晶体生长速率和结构的关键因素。

一般来说,浓度越高,晶体生长速率越快。

3. 溶剂选择:不同的溶剂对晶体生长的影响也不同。

有些溶剂可以促进晶体生长,而有些则会抑制晶体生长。

4. 晶种:晶种的质量和数量对晶体生长也有很大的影响。

好的晶种可以提高晶体生长速率和质量。

5. 搅拌:搅拌可以使源液中的原料分子更加均匀地分布,从而促进晶体生长。

6. pH值:pH值对于一些化学反应和分子聚集也有很大影响,因此它也会影响晶体生长。

晶体的制作方法

晶体的制作方法

晶体的制作方法晶体是一种具有有序、周期性的结构的固体物质,其制作方法主要涉及物质的结晶过程。

晶体在科学研究和工业生产中具有广泛应用,比如在电子元器件、光学器件等领域都有重要的应用价值。

本文将介绍几种常见的晶体制作方法。

1. 溶液法制作晶体溶液法是最常见的一种制备晶体的方法。

其步骤如下:1.准备所需溶剂和溶质:根据需要制备的晶体的物质选择相应的溶剂和溶质。

2.溶解:将溶剂加热至适当温度,加入溶质并充分搅拌使其溶解。

3.过滤:将溶解液通过滤纸或者其他过滤材料过滤,以去除杂质。

4.结晶:将过滤后的溶液缓慢冷却至室温,晶体会从溶液中逐渐沉淀出来。

5.分离:将沉淀出的晶体用适当的工具(如玻璃棒)提取并放置在干燥器中,使其充分干燥。

2. 共晶法制作晶体共晶法是一种在高温下制备晶体的方法,其基本步骤如下:1.准备所需物质:选择两种或更多互溶的物质作为共晶液的原料。

2.混合:按照一定的比例将原料混合均匀。

3.加热:将混合物放入高温炉或者其他合适的装置中进行加热,使其达到共晶温度。

4.冷却:将共晶液充分冷却,晶体会从共晶液中逐渐析出。

5.提取:将析出的晶体进行提取并进行干燥处理。

3. 水热法制作晶体水热法是一种利用高温高压水溶液制备晶体的方法,其步骤如下:1.准备所需物质:选择适合水热法的物质作为原料。

2.混合:将原料与水混合均匀,制成均匀的混合物。

3.加热:将混合物放入水热反应器中,控制反应器的温度和压力。

4.反应:在高温高压的条件下进行水热反应,使晶体在混合物中形成。

5.冷却:将反应器降温至室温,晶体会从混合物中逐渐析出。

6.分离:分离得到的晶体并进行干燥处理。

4. 气相法制作晶体气相法是一种利用气态物质制备晶体的方法,其具体步骤如下:1.准备所需物质:选择适合气相法的物质作为原料。

2.加热:将原料放置在加热炉中进行加热,使其转变为气态。

3.携带剂:将携带剂引入加热炉中,使其与气态物质混合。

4.沉积:使混合气体进入沉积室,通过合适的沉积方法将晶体生长在基底表面上。

溶液法生长单晶

溶液法生长单晶
溶液法生长单晶
定义:溶液法生长晶体是指首先将晶体的组 成元素(溶质)溶解在另一溶液(溶剂)中, 然后通过改变温度、蒸汽压等状态参数,获 得过饱和溶液,最后使溶质从溶液中析出, 形成晶体的方法。
• 溶液法生长单晶主要包括低温溶液、热液、 和高温热液等生长方法。 • 低温溶液培育单晶优点:i) 温度低,易于选 择仪器装置;ii) 易生长均匀性良好的大块单 晶iii) 晶体外形完整可用肉眼观察生长过程。 缺点:i) 组分多,杂质不可避免;ii) 生长速 度慢,周期长;iii) 晶体易于潮解,应用的 温度范围窄。 一、 低温溶液法 低温溶液单晶法又可分为降温法、蒸发法、 凝胶法。
1、降温法
• 原理:程控降温,使溶液 始终处于亚稳相和适宜的 过饱和度状态,促使晶体 正常始终 • 操作技术要点: 1、配制溶液,测定 溶液饱和点和稳定性; 2、溶液过热处理 2~3 小时;预热晶种装槽时, 使晶种微溶; 3、长成后,放出溶液, 降至室温,取出晶体, 进行干燥
2、蒸发法
• 原理:将溶剂不断的 蒸出,从而保证溶液 始终处于过饱和状态。 • 技术要求与降温法基 本相同,不同之处是 根据冷凝水的蒸发量 来确定晶体生长情况, 即随着晶体的长大逐 渐增加蒸发量
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三、热液法
• 热液法生长单晶,又分为水 热法和溶剂热法,区别为溶 剂不同。 • 热液法生长操作要点:装料 ----将原料装入高压釜底部 溶解区,籽晶高悬在顶部生 长区,釜内转满溶剂介质矿 化剂和水;晶体生长----温 差产生强烈对流,使熔融原 料进入生长区,形成过饱和 溶液,析晶
1、缓慢降温法
• 计算机程控降温。
• 注意起始时,籽晶较 小,需精确控制降温 速度,以免籽晶产生 缺陷和杂晶

人造晶体的生长方法与技术

人造晶体的生长方法与技术

人造晶体的生长方法与技术人造晶体采用化学合成方法,在高温高压环境下或经过一系列反应过程,人工合成出各种晶体形态。

晶体是具有高度有序结构的材料,人造晶体的应用覆盖电子、能源、生物医学等多个领域。

人造晶体的生长技术越来越重要,本文主要介绍人造晶体的生长方法与技术。

一、溶液法晶体生长方法溶液法晶体生长方法是最常用的生长技术之一,它通过将物质溶于溶剂中,在温度和压力条件下使物质晶化。

溶液法晶体生长方法包括有机溶剂法、水热法、气相输运法、熔融法、均相和非均相凝胶法等。

这些生长方法是根据晶体种类和要求来选择的,其中,有机溶剂法和水热法是晶体生长中最常用的方法。

有机溶剂法对大分子有机化合物晶体的生长有很好的效果。

水热法是在高温高压的反应条件下生长晶体的方法,该方法适用于铜、锌、钛酸盐和某些氧化物等多种晶体材料。

在水热法中,水看似纯净,但实际上它是一种与多种元素有相互作用的多能源生长溶液。

二、浮区晶体生长方法浮区晶体生长方法是用来生长质量高、形态良好、晶体品质高的人工晶体,其特点是用熔融的材料在浮区晶体生长炉中制作单晶体。

浮区晶体法是利用一定温度、温度梯度和向熔体内引入掺杂剂的方法,在熔口中生长大尺寸的单晶体。

固相晶体生长方法是通过氧化还原反应治理合成晶体的方法,它是钟表等精密器械、刻度尺等优质物资的重要制备工艺。

因此,固相晶体生长方法对于制造氧化铝陶瓷、氮化硼、碳化硅等硬度较高的人工晶体有重要意义。

三、电化学沉积晶体生长方法电化学沉积是近年来发展起来的一种晶体生长方法,它不仅可以生长复杂形状的晶体,还可以实现全方位的三维生长,具有晶体质量高的优点。

电化学沉积可以通过电极反应的形式制备出单晶和多晶结构,适用于金属和半导体晶体的生长。

电化学沉积由于反应速度快、控制精度高、沉积厚度均匀等特点,被广泛应用于化学传感器、生物传感器、光电器件等。

结论:人造晶体的生长方法与技术是制造晶体器件的基础技术,越来越多的人造晶体成为高科技产业中重要的材料基础,同时也推动了世界科技的进步和发展。

钙钛矿 单晶 生长

钙钛矿 单晶 生长

钙钛矿单晶生长钙钛矿是一种重要的功能材料,其单晶生长方法备受关注。

本文将介绍钙钛矿单晶生长的基本原理、常见的生长方法以及相关应用领域。

1. 基本原理钙钛矿是一种具有ABX3结构的晶体,其中A和B位是金属离子,X位是阴离子。

在钙钛矿单晶生长过程中,通过控制原料的成分和生长条件,使得A、B和X离子按照一定比例有序排列,从而形成完整的钙钛矿晶体结构。

2. 常见的生长方法(1)溶液法生长:溶液法是最常用的钙钛矿单晶生长方法之一。

一般采用热溶液法或溶胶-凝胶法。

通过控制溶液中金属离子的浓度、温度和pH值等参数,使其达到成核和生长所需条件,最终获得单晶。

(2)气相法生长:气相法生长适用于高温条件下的钙钛矿单晶生长。

一般采用化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)方法。

通过在适当的气氛中使金属元素或化合物发生热解、氧化还原等反应,形成单晶薄膜或大体积单晶。

(3)浮区法生长:浮区法是一种常用的大体积钙钛矿单晶生长方法。

通过在熔体中引入悬浮的种子晶体,在控制的温度梯度和熔融区域中,通过溶质扩散和迁移使种子晶体逐渐生长,最终得到大型单晶。

3. 相关应用领域由于钙钛矿具有优异的光电性能和电化学性能,广泛应用于太阳能电池、光电转换器件、催化剂、传感器等领域。

通过精确控制钙钛矿单晶的生长,可以获得具有高效率和稳定性能的器件。

总之,钙钛矿单晶生长是一项重要且具有挑战性的工作。

通过选择合适的生长方法、优化生长条件,可以获得高质量、大尺寸的钙钛矿单晶。

钙钛矿的应用前景广阔,有望在能源、光电子等领域发挥重要作用。

sic单晶生长方法

sic单晶生长方法

sic单晶生长方法概述Sic单晶是一种重要的半导体材料,具有优异的电学、热学和力学性能,被广泛应用于高温、高频和高功率电子器件。

为了获得高质量的Sic单晶,需要采用适当的生长方法。

本文将介绍几种常用的Sic单晶生长方法及其特点。

1. 溶液法生长溶液法生长是一种常用的Sic单晶生长方法。

该方法通过在溶液中溶解适量的Sic原料,然后将溶液在高温下冷却结晶,使Sic单晶逐渐生长。

溶液法生长的优点是生长速度快、生长温度低,适用于大面积晶体的生长。

然而,溶液法生长的缺点是晶体质量较差,容易出现晶体缺陷,对生长条件要求较高。

2. 熔体法生长熔体法生长是一种常用的Sic单晶生长方法。

该方法通过将Sic原料加热至熔点,然后通过控制温度和气氛条件,使Sic单晶从熔体中生长出来。

熔体法生长的优点是生长速度快、晶体质量高,适用于小尺寸晶体的生长。

然而,熔体法生长的缺点是生长温度高、生长条件难以控制,对设备和操作要求较高。

3. 气相沉积法生长气相沉积法生长是一种常用的Sic单晶生长方法。

该方法通过在高温下将Si和C反应生成Sic,然后将Sic沉积在衬底上,从而实现Sic单晶的生长。

气相沉积法生长的优点是生长温度低、晶体质量高,适用于大面积晶体的生长。

然而,气相沉积法生长的缺点是生长速度较慢、设备复杂,对气氛和流动条件要求较高。

4. 子扩散法生长子扩散法生长是一种新兴的Sic单晶生长方法。

该方法通过在Sic 衬底上扩散Si或C原子,使Sic单晶逐层生长。

子扩散法生长的优点是生长速度快、生长条件容易控制,适用于大面积晶体的生长。

然而,子扩散法生长的缺点是晶体质量较差、晶体缺陷较多。

总结以上所述的四种Sic单晶生长方法各有优缺点,选择合适的生长方法取决于具体的应用需求和实际情况。

在实际生产中,可以根据需要采用不同的生长方法,通过优化生长条件和工艺参数,获得高质量的Sic单晶,以满足不同领域的应用需求。

未来,随着技术的不断发展和进步,相信会有更多高效、高质量的Sic单晶生长方法被开发出来,推动Sic单晶在电子领域的广泛应用。

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晶体生长方法简介
不同晶体根据技术要求可采用一种或几种不同的方法生长。

这就造成了人工晶体生长方法的多样性及生长设备和生长技术的复杂性。

以下介绍现代晶体生长技术中经常使用的几种主要方法
一熔体生长法
这类方法是最常用的,主要有提拉法(又称丘克拉斯基法)、坩埚下降法、区熔法、焰熔法(又称维尔纳叶法)等。

提拉法
此法是由熔体生长单晶的一项最主要的方法,被加热的坩埚中盛着熔融的料,籽晶杆带着籽晶由上而下插入熔体,由于固液界面附近的熔体维持一定的过冷度、熔体沿籽晶结晶,并随籽晶的逐渐上升而生长成棒状单晶。

坩埚可以由高频感应或电阻加热。

半导体锗、硅、氧化物单晶如钇铝石榴石、钆镓石榴石、铌酸锂等均用此方法生长而得。

应用此方法时控制晶体品质的主要因素是固液界面的温度梯度、生长速率、晶转速率以及熔体的流体效应等。

坩埚下降法
将盛满材料的坩埚置放在竖直的炉内炉分上下两部分,中间以挡板隔开,上部温度较高,能使坩埚内的材料维持熔融状态,下部则温度较低,当坩埚在炉内由上缓缓下降到炉内下部位置时,材料熔体就开始结晶。

坩埚的底部形状多半是尖锥形,或带有细颈,便于优选籽晶,也有半球形状的以便于籽晶生长。

晶体的形状与坩埚的形状是一致的,大的碱卤化合物及氟化物等光学晶体是用这种方法生长的。

区熔法
将一个多晶材料棒,通过一个狭窄的高温区,使材料形成一个狭窄的熔区,移动材料棒或加热体,使熔区移动而结晶,最后材料棒就形成了单晶棒。

这方法可以使单晶材料在结晶过程中纯度提得很高,并且也能使掺质掺得很均匀。

区熔技术有水平法和依靠表面张力的浮区熔炼两种。

焰熔法
这个方法的原理是利用氢和氧燃烧的火焰产生高温,使材料粉末通过火焰撒下熔融,并落在一个结晶杆或籽晶的头部。

由于火焰在炉内形成一定的温度梯度,粉料熔体落在一个结晶杆上就能结晶。

焰熔法的生长原理如下,小锤敲击料筒震动粉料,经筛网及料斗而落下,氧氢各自经入口在喷口处,混合燃烧,结晶杆上端插有籽晶,通过结晶杆下降,使落下的粉料熔体能保持同一高温水平而结晶。

这个方法用来生长刚玉及红宝石最为成熟,已有80多年的历史,在全世界范围每年生产很多吨。

这个方法的优点是不用坩埚,因此材料不受容器污染,并且可以生长熔点高达2 500℃的晶体;其缺点是生长的晶体内应力很大。

熔盐法
在熔体生长方法中,用熔盐法生长晶体也是相当重要的一种方法。

熔盐法是指在高温下从熔融盐溶剂中生长晶体的方法。

称为助熔剂的高温溶剂,可以使溶质相在远低于其熔点的温度下进行生长,这种温度的降低或许是熔盐法胜过纯熔体法的主要优点。

熔盐法大致可分为自发成核法和籽晶生长法两大类。

按获得过饱和度的方法而论,自发成核又可分为助熔剂缓冷法,蒸发法和助熔剂反应法。

最成功的助熔剂缓冷法生长晶体技术是同时采用加速旋转坩埚和坩埚底部加冷阱。

籽晶法包括了助熔剂提拉法、移动溶剂熔区法等。

二溶液生长法
此法可以根据溶剂而定。

广泛的溶液生长包括水溶液、有机和其他无机溶液、熔盐和在水热条件下的溶液等。

最普通的是由水溶液中生长晶体。

从溶液中生长晶体的主要原理是使溶液达到过饱和的状态而结晶。

最普通的有下述两个途径:①根据溶液的溶解度曲线的特点升高或降低其温度;②采用蒸发等办法移去溶剂,使溶液浓度增高。

当然也还有其他一些途径,如利用某些物质的稳定相和亚稳相的溶解度差别,控制一定的温度,使亚稳相不断地溶解,稳定相不断地生长等。

水溶液法
一般由水溶液中生长晶体需要一个水浴育晶装置,它包括一个既保证
密封又能自转的掣晶杆使结晶界面周围的溶液成分能保持均匀,在育晶器内装有溶液,它由水浴中水的温度来严格控制其温度并达到结晶。

掌握合适的降温速度,使溶液处于亚稳态并维持适宜的过饱和度是非常必要的。

对于具有负温度系数或其溶解度温度系数较小的材料,可以使溶液保持恒温,并且不断地从育晶器中移去溶剂而使晶体生长,采用这种办法结晶的叫蒸发法。

目前很多功能晶体如磷酸二氢钾、β碘酸锂等均由水溶液法生长而得。

水热法
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。

助熔剂法
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。

早年的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。

三气相生长
升华法
这是指固体在升高温度后直接变成气相,而气相到达低温区又直接凝成晶体,整个过程不经过液态的晶体生长方式。

有些元素砷、磷及化合物ZnS、CdS等,可以应用升华法而得到单晶。

材料源在高温区升华,晶体则凝结于低温区。

化学气相输运
这种生长晶体的技术是指固体材料通过输运剂的化学反应生成了有挥发性的化合物:固体+输运剂匑挥发性的化合物
如把所产生的化合物作为材料源,通过挥发和淀积的可逆过程,并加以控制,晶体就可以在一定区域或基片上生长出来。

这种技术叫化学气相输运。

典型的镍的提纯过程就是化学输运过程。

真空蒸发镀膜法
把待镀膜的衬底置于高真空室内,通过加热使蒸发材料气化或升华),而沉积在保持于某一温度下的衬底之上,从而形成一层薄膜这一工艺即称为真空蒸发镀膜。

真空蒸发设备主要是由真空镀膜室和真空抽气系统两大部分组成。

真空蒸发镀膜时,为了保证成膜的质量,必须正确选择蒸发镀膜之间的起始压强和蒸发温度。

四固相生长
用固固法生长晶体,有时也称为再结晶生长方法,它主要是依靠在固体材料中的扩散,使多晶体转变为单晶体。

由于固体中的扩散速率非常小,因此用此法难于得到大块晶体。

固一固生长方法主要有以下几种:
1 利用退火消除应变的再结晶(应变退火法);
2 利用烧结的再结晶;
3 利用多形性转变的再结晶;
4 利用退玻璃化的再结晶;
5 利用固态沉淀的再结晶(即脱溶生长)
固固生长方法的优点是,它们容许在不存在添加组分的低温下进行生长;生长晶体的形状可事先固定,所以丝、箔等形状的晶体容易生长出来;生长取向常常容易得到控制,如可采用使试样弯曲的办法,使试样的单晶区具有相对试样轴来说所希望的空间关系而得到所希望的取向;除脱溶以外的固态生长中,杂质和其他添加组分的分布在生长前被固定下来,并且不被生长过程所改变(除稍微被相当慢的固态扩散所改变以外)。

主要缺点是,成核密度高,难以控制成核以形成大单晶。

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