I begyndelsen af det tyvende århundrede blev principperne for moderne videnskab og teknologi kontinuerligt brugt til at kontrollere krystalvækstprocessen, og krystalvækst begyndte at udvikle sig fra kunst til videnskab. Især siden 1950'erne har udviklingen af halvledermaterialer repræsenteret ved enkeltkrystalsilicium fremmet udviklingen af krystalvækstteori og -teknologi. I de senere år har udviklingen af en række sammensatte halvledere og andre elektroniske materialer, optoelektroniske materialer, ikke-lineære optiske materialer, superledende materialer, ferroelektriske materialer og metalliske enkeltkrystalmaterialer ført til en række teoretiske problemer. Og der stilles flere og flere komplekse krav til krystalvækstteknologi. Forskningen i princippet og teknologien bag krystalvækst er blevet stadig vigtigere og er blevet en vigtig gren af moderne videnskab og teknologi.
I øjeblikket har krystalvækst gradvist dannet en række videnskabelige teorier, der bruges til at kontrollere krystalvækstprocessen. Dette teoretiske system er dog endnu ikke perfekt, og der er stadig meget indhold, der afhænger af erfaring. Derfor betragtes kunstig krystalvækst generelt som en kombination af håndværk og videnskab.
Fremstillingen af komplette krystaller kræver følgende betingelser:
1. Reaktionssystemets temperatur bør kontrolleres ensartet. For at forhindre lokal overkøling eller overophedning vil det påvirke krystallernes kimdannelse og vækst.
2. Krystallisationsprocessen bør være så langsom som muligt for at forhindre spontan kimdannelse. Fordi når spontan kimdannelse finder sted, vil der dannes mange fine partikler, som hindrer krystalvækst.
3. Match afkølingshastigheden med krystallernes kimdannelses- og væksthastighed. Krystallerne dyrkes ensartet, der er ingen koncentrationsgradient i krystallerne, og sammensætningen afviger ikke fra den kemiske proportionalitet.
Krystalvækstmetoder kan klassificeres i fire kategorier i henhold til typen af deres moderfase, nemlig smeltevækst, opløsningsvækst, dampfasevækst og fastfasevækst. Disse fire typer krystalvækstmetoder har udviklet sig til snesevis af krystalvækstteknikker med ændringer i kontrolbetingelser.
Generelt set, hvis hele krystalvækstprocessen nedbrydes, bør den mindst omfatte følgende grundlæggende processer: opløsning af opløst stof, dannelse af krystalvækstenheder, transport af krystalvækstenheder i vækstmedium, krystalvækst, bevægelse og kombination af elementet på krystaloverfladen og overgangen af krystalvækstgrænsefladen for at realisere krystalvæksten.
Opslagstidspunkt: 7. dec. 2022