晶体生长总结-应力及气泡产生原因分析及解决办法
晶体生长经验总结
Electronic Structure Description of a [Co(III)3Co(IV)O4] Cluster: A Model for the Paramagnetic Intermediate in Cobalt-Catalyzed Water Oxidation。
1.其实我们放入的是直接称好的固体药品，然后再加水就行了，我们实验室用的是18ml一般加9ml水，然后要搅拌均匀，最后自己根据加入的药品大体设置温度，因为有些药品比较刚性，适合烧高温，而有些则喜欢温和的条件，最后烧几天之后让其自然降温，等降到室温时候就可以开釜了，直接开到烧杯里就行了，对于那种烧出来就是清夜没有一点杂质的，可以常温放置，有可能会长出晶体，有些开釜时候直接是长在釜壁或釜底的，刮下来就行了，2.有时烧出来的是澄清的液体，有时就会有粉末什么的，如果是粉末不要扔掉，用你的溶剂洗洗，里面有可能会有很小的晶体。
釜里会直接长晶体的，那就更好啦，如果釜里没有晶体，可以放置母液挥发长晶体。
3.用溶剂自然挥发法培养单晶的时候，小瓶内总是得到绒状或者絮状的底物，得不到晶型这种情况应该怎么办啊？如果确定金属上去了的话，调一下PH 或者换溶剂试试，物质的量改变一下试试。
应该是溶剂的极性太小的缘故。
加金属离子后变颜色可以肯定是参加反应了，但一会儿就生成了絮状沉淀这是怎么回事？PH问题4.水热反应合成晶体过程中最容易影响晶体生长的因素（1）降温过程过快，毫无疑问降温过程是晶体慢慢长大的过程，如果降温过程过快可能会导致得倒晶体结构不好或者直接就是粉末。
（2）反应PH值，我调PH一般就是直接加浓HCl或则直接加浓NaOH来进行简单调节。
而且我没有时间把得到溶液混的很匀，就导致了我测量PH不准确，所以结果就是我做出来晶体重复不出来了。
这个一定要注意，大家慎重。
（3）金属盐大家最好不要用一种阴离子的，比如都用硫酸盐，建议同一种盐，大家可以选硫酸盐，硝酸盐，氯化盐，高氯酸盐来做，可能得到晶体的机会会要比你用一种盐的机会多得多。
晶体生长方法
晶体生长方法单晶体原则上可以由固态、液态（熔体或溶液）或气态生长而得。
实际上人工晶体多半由熔体达到一定的过冷或溶液达到一定的过饱和而得。
晶体生长是用一定的方法和技术，使单晶体由液态或气态结晶成长。
由液态结晶又可以分成熔体生长或溶液生长两大类。
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。
图3为区熔法的原理图。
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。
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。
第五章晶体生长和晶体缺陷
△T ＞△Tc，I值又急剧增加，以致于不 能用实验的方法测定。
玻璃和聚合物的形核率
液相的扩散系数随着△T增加而显著减小； △T较大，DL/ DLM将起主导作用。
随着过冷度由零逐渐增大， 形核率由零逐渐增大，到了 某一过冷度时达到最大值， 然后由于扩散系数DL显著 减小，形核率开始减小，一 直到零。
为了造成这一温度梯度，凝固潜热必须从正在凝固的固态晶 体散出。晶体的长大速率必须缓慢，以使固液界面温度略低于 熔点。
单晶硅生产技术是 Czochraiski方法
5.7 玻璃态与金属玻璃
当液相冷却到其凝固温度时，有些液体由于分子结构复杂或动 力学迟缓等原因而不能结晶，形成一种称为玻璃的坚硬结构-玻璃态
接近Tm，1 cm3液体内，1个原子团簇含原子数小于数百个。
(1)固、液相的摩尔自由能差， 在Tm为零，＜Tm为负，＞ Tm为正；
(2) 固与液相间的界面 能，永远为正值。
V 为原子团簇的体积；A 为表面积；△GV为固、液相的摩尔 自由能差；VS为固相的摩尔体积,σ为单位面积界面能。
5.2 凝固的热力学条件
近20年来 Perepezko等将微滴技术做了改进, △T提高了1倍。认 为△TC应由m提高到m左右。
3. 非均匀形核过程
σLS，液相与晶胚间单位面积界面能 σLC，液相与基底间单位面积界面能 σSC，晶胚与基底间单位面积界面能
在晶胚、液相和基底交界处，表面张力的平衡条件为 σLC=σSC+σLScos θ
Microstructure
锇
实际晶体中存在各种缺 陷，对许多物理、化学性 能有重要影响。
单晶坩埚中的气泡-概述说明以及解释
单晶坩埚中的气泡-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以描述文章的背景和重要性，引起读者的兴趣并提出文章要探讨的问题。
概述：单晶坩埚是一种常见的实验设备，在材料科学和化学实验中被广泛使用。
然而，很多研究者在使用单晶坩埚的过程中会遇到一个普遍存在的问题，那就是气泡的产生和存在。
气泡在单晶坩埚中的形成和存在可能对实验结果产生严重影响。
气泡会导致溶质浓度变化、温度不稳定以及反应速率的变化等问题，从而影响材料表征和实验数据的准确性。
因此，研究气泡在单晶坩埚中的产生原因及其对实验的影响，并寻找控制和减少气泡的方法，具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文的目的是通过对单晶坩埚中气泡问题的研究，揭示气泡产生的原因和机制，并探讨气泡对实验的影响及其可能的解决方法。
通过深入研究和分析，我们希望为科研工作者提供一些改进单晶坩埚实验的思路和方法，提高实验结果的可靠性和准确性。
文章结构如下：引言部分首先对单晶坩埚中的气泡问题进行了概述，并提出了文章的目的。
接下来，正文部分将从单晶坩埚的定义和特点入手，详细讨论气泡在单晶坩埚中形成的原因和机制。
最后，结论部分总结了气泡对单晶坩埚实验的影响，并提出了一些控制和减少气泡的方法。
通过本文的研究和总结，我们希望能够更好地理解和解决单晶坩埚中气泡问题，为相关领域的科学研究和实验提供一定的参考。
同时也希望能够引起更多研究者的重视，促进该领域的进一步发展和创新。
[注意]该回答为模拟示例，具体内容需根据实际情况进行调整。
文章结构部分内容的编写如下:1.2 文章结构本文将分为以下几个部分进行探讨：第二部分：正文这一部分将首先介绍单晶坩埚的定义和特点，详细解释单晶坩埚在实验室中的应用以及其所具备的特点和优势。
我们将从结构、材料、制造工艺等方面，全面地介绍单晶坩埚的特性，为后续的内容提供必要的背景知识。
然后，我们将深入探讨气泡在单晶坩埚中的形成原因。
通过分析气体溶解度、物理性质、加热过程以及其它可能的因素，解释气泡形成机制以及在单晶坩埚中的分布情况。
毕业设计(论文)-多晶硅晶体生长过程中的应力消除[管理资料]
![毕业设计(论文)-多晶硅晶体生长过程中的应力消除[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/6f850298011ca300a7c390a2.png)
多晶硅晶体生长过程中的应力消除摘要目前，在铸造多晶硅的生产中，由于在长晶阶段硅锭的不同位置温度不同，即存在温度梯度，因而会产生热应力。
如果由于温度梯度而造成的热应力过大且得不到有效地消除，那么在后续的硅片加工和电池制备过程中会造成硅片的隐裂，严重影响多晶硅太阳能电池的生产质量。
所谓的隐裂就是在硅棒或硅片生产中不易被人察觉的碎裂。
因此，探究与改进多晶硅铸锭过程中消除应力的方法对多晶硅电池片的质量以及寿命有着极其重要的意义。
本实验采用单一变量法对消除多晶硅锭应力的方法进行了研究。
研究过程中对48块硅锭进行了统计分析。
研究发现，无论是在长晶阶段减小固液界面的温度梯度，还是增加退火时间，又或是适当提高退火温度，都可以降低隐裂硅棒所占的比例。
但是在这三种方法中，以增加退火阶段的退火时间这一方法效果最为明显。
通过对多晶硅晶体生长过程中应力消除方法的改进，每年可为企业挽回170余万元的损失。
因此，其研究结果具有一定的实际意义。
关键词：铸造多晶硅，温度梯度，热应力Stress Relieving in Crystal Growth of Polycrystalline SiliconABSTRACTAt present,in the production of polycrystalline silicon,thermal stress will be exist because diffierent location has diffierent temperature in crystal growth. In other words,temperature gradient exist in silicon ingot. If thermal stress caused by temperature gradient is not eliminated effectively, the silicon wafer processed will break to pieces. It will affect solar cell quality badly. The subfissure what is called is fragmentation that is not easy to perceive in the silicon wafer , exploring and improving the method that relieve stress has important significance for quality and life of polycrystalline silicon solar cell.This experiment used Simple Variable Method to explore stress make statistic analysis for 48 silicon ingots in the research processing. The results show that decreasing the temperature gradient of solid liquid interface in crystal growth, increasing anneal time or increasing anneal temperature both can reduce the percentage of subfissure silicon brick. But in the three methods, increasing anneal time is the best. By improving the method of stress relieving,we can help the enterprice to redeem the loss of million RBM every this reason,the research result has valuable significance.KEY WORDS：Ploycrystalline Silicon, Temperature Gradient, Thermal Stress.目录第一章绪论 (1)§ (1)§国内外多晶硅材料的发展现状 (1)§ (2)§铸造多晶硅的生产工艺 (3)§ (9)§铸造多晶硅的原材料 (9)§ (9)§晶体生长工艺 (10)§晶体生长的影响因素及应力产生的原因 (11)§本文研究的主要目的及内容 (14)第二章实验过程 (16)§ (16)§ (16)第三章实验结果及分析 (18)§实验结果 (18)§在长晶阶段减小固液界面的温度梯度的实验结果 (18)§ (19)§在退火阶段适当提高退火温度的实验结果 (19)§结果分析 (20)§ (20)§ (21)§ (21)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)第一章绪论§直到20世纪90年代，太阳能光伏工业还是主要建立在单晶硅的基础上。
晶体生长 机理
晶体生长机理
晶体生长机理是指晶体在形成过程中所遵循的物理和化学规律。
晶体是由原子、分子或离子按照一定的排列方式组成的固体物质，其生长过程是一个复杂的物理化学过程，涉及到热力学、动力学、表面化学等多个方面的知识。
晶体生长的基本过程是原子、分子或离子在溶液或气相中聚集成固态晶体的过程。
在这个过程中，晶体的生长速度、晶体形态、晶体结构等都受到多种因素的影响。
晶体生长的速度受到温度、浓度、溶液或气相中的杂质等因素的影响。
一般来说，温度越高，晶体生长速度越快；溶液或气相中的浓度越高，晶体生长速度也越快。
但是，如果溶液或气相中存在杂质，会影响晶体生长速度，甚至导致晶体生长停止。
晶体生长的形态受到晶体生长速度、晶体表面能、晶体生长方向等因素的影响。
晶体表面能越小，晶体生长越容易；晶体生长方向受到晶体结构和晶体生长条件的影响，不同的晶体生长方向会导致不同的晶体形态。
晶体结构也是影响晶体生长的重要因素。
晶体结构的稳定性和晶体生长速度有密切关系，不同的晶体结构会导致不同的晶体生长速度和晶体形态。
晶体生长机理是一个复杂的物理化学过程，涉及到多个因素的相互
作用。
只有深入研究晶体生长机理，才能更好地控制晶体生长过程，制备出高质量的晶体材料。
晶体生长理论综述
综述晶体生长理论的发展现状1前言晶体生长理论是用以阐明晶体生长这一物理化学过程。
形成晶体的母相可以是气相、液相或固相；母相可以是单一组元的纯材料，也可以是包含其他组元的溶液或化合物。
生长过程可以在自然界中实现，如冰雪的结晶和矿石的形成；也可以在人工控制的条件下实现，如各种技术单晶体的培育和化学工业中的结晶等。
近几十年来，随着基础学科(如物理学、化学)和制备技术的不断进步，晶体生长理论研究无论是研究手段、研究对象，还是研究层次都得到了很快的发展，已经成为一门独立的分支学科。
它从最初的晶体结构和生长形态研究、经典的热力学分析发展到在原子分子层次上研究生长界面和附加区域熔体结构，质、热输运和界面反应问题，形成了许多理论或理论模型。
当然，由于晶体生长技术和方法的多样性和生长过程的复杂性，目前晶体生长理论研究与晶体生长实践仍有相当的距离，人们对晶体生长过程的理解有待于进一步的深化。
可以预言，未来晶体生长理论研究必将有更大的发展[1]。
2晶体生长理论的综述自从1669年丹麦学者斯蒂诺(N.Steno)开始晶体生长理论的启蒙工作以来[2]，晶体生长理论研究获得了很大的发展，形成了包括晶体成核理论、输运理论、界面稳定性理论、晶体平衡形态理论、界面结构理论、界面动力学理论和负离子配位多面体模型的体系。
这些理论在某些晶体生长实践中得到了应用，起了一定的指导作用。
本文主要对晶体平衡形态理论、界面生长理论、PBC理论、晶体逆向生长等理论作简要的介绍。
2.1晶体平衡形态理论晶体具有特定的生长习性，即晶体生长外形表现为一定几何形状的凸多面体，为了解释这些现象，晶体生长理论研究者从晶体内部结构和热力学分析出发，先后提出了Bravais法则、Gibbs-Wulff晶体生长定律、Frank运动学理论。
2.1.1Bravais法则早在1866年，A.Bravais首先从晶体的面网密度出发，提出了晶体的最终外形应为面网密度最大的晶面所包围，晶面的法线方向生长速率R反比于面间距，生长速率快的晶面族在晶体最终形态中消失[3]。
300mm硅单晶生长过程中热弹性应力的数值分析
300mm硅单晶生长过程中热弹性应力的数值分析①高 宇3,周旗钢,戴小林,肖清华(北京有色金属研究总院有研半导体材料股份有限公司,北京100088)摘要:采用有限体积元法软件CrysVU n对直拉法生长300mm硅单晶热场和热应力分布进行了模拟,模拟考虑了热传导、辐射、气体和熔体对流、热弹性应力等物理现象。
针对晶体生长过程中小形变量的塑性形变,以C auchy第一和第二运动定律作为局部控制方程,考虑了硅单晶的各向异性,计算了<100>硅单晶生长过程中晶体内von Mises应力分布和变化规律,结果表明在等径生长阶段热应力上升最显著,界面上方晶体内热应力随晶体生长速率增大而升高。
关键词:热应力;模拟;300mm;硅单晶中图分类号:TN304.1 文献标识码:A 文章编号:0258-7076(2007)05-0585-05 应用300mm硅片带来的成本优势使其广泛地应用于IC制造,直径从200mm到300mm的转换对目前的单晶生长技术提出了更高要求。
一般地讲,晶体直径增大使晶体内热量不能及时散发出去,产生了比以往小尺寸硅单晶更大的温度梯度,晶体内外热膨胀差异产生热弹性力,这经常会导致晶体内诱生位错和点缺陷,同时过高的应力也会在晶体在切片或磨片过程中的碎裂。
在晶体生长过程中可以影响热弹性应力的因素很多,包括热屏的位置和形状、气体压力和气流速度、晶体冷却速度和生长速度等。
Jordan等[1,2]在1980年通过对临界剪切应力的比较,研究了单晶中位错密度和热应力的关系。
1990年Tsukada 等[3]研究认为生长过程中,晶体在心部具有压应力而边缘处具有拉应力。
T anahashi等[4]推测在晶体中心位置压应力下,c V(空位浓度)增加c I(自间隙原子浓度)减少,而在边缘拉应力下c V减少c I 增大,这与实验观测到晶体中心具有空位缺陷,边缘具有自间隙原子缺陷的点缺陷分布规律相符合。
Muiznieks A[5]研究了直径100,125,150,200mm 的直拉和区融硅单晶中热应力同应力诱生位错之间的关系,从而给出了一些生长无位错硅单晶的建议。