ლაზერული კრისტალის ზრდის თეორია

მეოცე საუკუნის დასაწყისში თანამედროვე მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების პრინციპები განუწყვეტლივ გამოიყენებოდა კრისტალების ზრდის პროცესის გასაკონტროლებლად და კრისტალების ზრდა ხელოვნებიდან მეცნიერებაში გადაიზარდა. განსაკუთრებით 1950-იანი წლებიდან მოყოლებული, ნახევარგამტარული მასალების განვითარებამ, რომლებიც წარმოდგენილია ერთკრისტალური სილიციუმით, ხელი შეუწყო კრისტალების ზრდის თეორიისა და ტექნოლოგიის განვითარებას. ბოლო წლებში, სხვადასხვა ნაერთი ნახევარგამტარების და სხვა ელექტრონული მასალების, ოპტოელექტრონული მასალების, არაწრფივი ოპტიკური მასალების, ზეგამტარი მასალების, ფეროელექტრული მასალების და ლითონის ერთკრისტალური მასალების განვითარებამ თეორიული პრობლემების სერია გამოიწვია. კრისტალების ზრდის ტექნოლოგიისთვის სულ უფრო და უფრო რთული მოთხოვნები წამოიჭრება. კრისტალების ზრდის პრინციპისა და ტექნოლოგიის კვლევა სულ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება და თანამედროვე მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების მნიშვნელოვან დარგად იქცა.
ამჟამად, კრისტალების ზრდამ თანდათანობით ჩამოაყალიბა სამეცნიერო თეორიების სერია, რომლებიც გამოიყენება კრისტალების ზრდის პროცესის გასაკონტროლებლად. თუმცა, ეს თეორიული სისტემა ჯერ კიდევ არ არის სრულყოფილი და ჯერ კიდევ არსებობს მრავალი შინაარსი, რომელიც გამოცდილებაზეა დამოკიდებული. ამიტომ, ხელოვნური კრისტალების ზრდა ზოგადად ხელოსნობისა და მეცნიერების კომბინაციად ითვლება.
სრული კრისტალების მომზადებას შემდეგი პირობები სჭირდება:
1. რეაქციის სისტემის ტემპერატურა თანაბრად უნდა კონტროლდებოდეს. ადგილობრივი გადაციების ან გადახურების თავიდან ასაცილებლად, ეს გავლენას მოახდენს კრისტალების ბირთვის წარმოქმნასა და ზრდაზე.
2. კრისტალიზაციის პროცესი რაც შეიძლება ნელი უნდა იყოს სპონტანური ბირთვის წარმოქმნის თავიდან ასაცილებლად. რადგან სპონტანური ბირთვის წარმოქმნის შემდეგ წარმოიქმნება მრავალი წვრილი ნაწილაკი, რაც ხელს შეუშლის კრისტალების ზრდას.
3. შეუსაბამეთ გაგრილების სიჩქარე კრისტალის ბირთვის წარმოქმნისა და ზრდის სიჩქარეს. კრისტალები ერთგვაროვნად იზრდება, კრისტალებში კონცენტრაციის გრადიენტი არ არის და შემადგენლობა ქიმიური პროპორციულობიდან არ გადახრება.
კრისტალების ზრდის მეთოდები შეიძლება კლასიფიცირდეს ოთხ კატეგორიად მათი საწყისი ფაზის ტიპის მიხედვით, კერძოდ, დნობის ზრდა, ხსნარის ზრდა, ორთქლის ფაზის ზრდა და მყარი ფაზის ზრდა. კრისტალების ზრდის ეს ოთხი ტიპი განვითარდა ათობით კრისტალის ზრდის ტექნიკად კონტროლის პირობების ცვლილებებით.
ზოგადად, თუ კრისტალის ზრდის მთელი პროცესი დაშლილია, ის სულ მცირე უნდა მოიცავდეს შემდეგ ძირითად პროცესებს: გახსნილი ნივთიერების გახსნა, კრისტალური ზრდის ერთეულის წარმოქმნა, კრისტალური ზრდის ერთეულის ტრანსპორტირება ზრდის გარემოში, კრისტალის ზრდა - ელემენტის მოძრაობა და კომბინაცია კრისტალის ზედაპირზე და კრისტალის ზრდის ინტერფეისის გადასვლა, რათა განხორციელდეს კრისტალის ზრდა.