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單晶材料熔體法生長制備方法有哪些?

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單晶材料熔體法生長制備方法有哪些?

發布日期:2016-07-29 00:00 來源:http://www.itsinmyway.com 點擊:

        (一)單晶材料生長的必要條件。


         根據晶體生長時體系中存在的——由熔體(m)向晶體(C)自發轉變時——兩相間自由焓的關系:Gm(T)>Gc(T),即△G=Gc(T)-Gm(T)≈△He-Te△Se-△T△Se=△T△Se<0。結晶時, △Se>0,只有△T<0 。熔體單晶體生長的必要條件是:體系溫度低于平衡溫度。體系溫度低于平衡溫度的狀態稱為過冷。△T的絕對值稱為過冷度。過冷度作為熔體晶體生長的驅動力。一般情況:該值越大,晶體生長越快。當值為零時,晶體生長停止。


       (二)晶體生長的充分條件


        晶體生長是發生在固-液(或晶-液)界面上。通常為保證晶體粒生長只需使固-液界面附近很小區域熔體處于過冷態,絕大部分熔體處于過熱態(溫度高于Te )。已生長出的晶體溫度又需低于Te。就是說整個體系由熔體到晶體的溫度由過熱向過冷變化。過熱與過冷區的界面為等溫區。此面與晶體生長界面間的熔體為過冷熔體。且過冷度沿晶體生長反方向逐漸增大。晶體的溫度低。這種由晶體到熔體方向存在的溫度梯度是熱量輸運的必要條件。熱量由熔體經生長面傳向晶體,并由其轉出。


        晶體生長的充分條件:(dT/dz)c一定、(dT/dz)m為零時,整個區域熔體處于過冷態,晶體生長速率大。對于一定結晶物質,過冷度一定時,決定晶體生長速率的主要因素是晶體與熔體溫度梯度(dT/dz)c與(dT/dz)m的相對大小。只有晶體溫度梯度增大,熔體溫度梯度減少,才能提高晶體生長速度。需指出:晶體生長速度并非越大越好,太大會出現不完全生長,影響質量。

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