Na začátku dvacátého století se principy moderní vědy a techniky neustále využívaly k řízení procesu růstu krystalů a růst krystalů se začal vyvíjet z umění ve vědu. Zejména od 50. let 20. století vývoj polovodičových materiálů reprezentovaných monokrystalickým křemíkem podpořil rozvoj teorie a technologie růstu krystalů. V posledních letech vedl vývoj řady složených polovodičů a dalších elektronických materiálů, optoelektronických materiálů, nelineárních optických materiálů, supravodivých materiálů, feroelektrických materiálů a kovových monokrystalických materiálů k řadě teoretických problémů. A na technologii růstu krystalů jsou kladeny stále složitější požadavky. Výzkum principů a technologií růstu krystalů nabývá na významu a stal se důležitým odvětvím moderní vědy a techniky.
V současné době se v oblasti růstu krystalů postupně vytvořila řada vědeckých teorií, které se používají k řízení procesu růstu krystalů. Tento teoretický systém však ještě není dokonalý a stále existuje mnoho obsahu, který závisí na zkušenostech. Proto se umělý růst krystalů obecně považuje za kombinaci řemeslného umění a vědy.
Příprava kompletních krystalů vyžaduje následující podmínky:
1. Teplota reakčního systému by měla být rovnoměrně řízena. Aby se zabránilo lokálnímu podchlazení nebo přehřátí, mohlo by to ovlivnit nukleaci a růst krystalů.
2. Proces krystalizace by měl být co nejpomalejší, aby se zabránilo spontánní nukleaci. Protože jakmile dojde ke spontánní nukleaci, vytvoří se mnoho jemných částic, které brání růstu krystalů.
3. Přizpůsobte rychlost ochlazování rychlosti nukleace a růstu krystalů. Krystaly rostou rovnoměrně, v krystalech není žádný koncentrační gradient a složení se neodchyluje od chemické proporcionality.
Metody růstu krystalů lze rozdělit do čtyř kategorií podle typu jejich mateřské fáze, a to růst v tavenině, růst v roztoku, růst v plynné fázi a růst v pevné fázi. Tyto čtyři typy metod růstu krystalů se vyvinuly v desítky technik růstu krystalů se změnami v kontrolních podmínkách.
Obecně platí, že pokud se rozloží celý proces růstu krystalů, měl by zahrnovat alespoň následující základní procesy: rozpouštění rozpuštěné látky, tvorba jednotky pro růst krystalů, transport jednotky pro růst krystalů v růstovém médiu, růst krystalů. Pohyb a kombinace prvků na povrchu krystalu a přechod rozhraní pro růst krystalů, aby se dosáhlo růstu krystalů.
Čas zveřejnění: 7. prosince 2022