Dvidešimtojo amžiaus pradžioje šiuolaikinio mokslo ir technologijų principai buvo nuolat naudojami kristalų augimo procesui valdyti, o kristalų augimas pradėjo vystytis iš meno į mokslą. Ypač nuo šeštojo dešimtmečio puslaidininkinių medžiagų, tokių kaip monokristalinis silicis, kūrimas paskatino kristalų augimo teorijos ir technologijos vystymąsi. Pastaraisiais metais įvairių sudėtinių puslaidininkių ir kitų elektroninių medžiagų, optoelektroninių medžiagų, netiesinių optinių medžiagų, superlaidžiųjų medžiagų, feroelektrinių medžiagų ir metalinių monokristalų kūrimas sukėlė daugybę teorinių problemų. Kristalų augimo technologijai keliami vis sudėtingesni reikalavimai. Kristalų augimo principo ir technologijos tyrimai tampa vis svarbesni ir yra svarbi šiuolaikinio mokslo ir technologijų šaka.
Šiuo metu kristalų auginimas palaipsniui suformavo mokslinių teorijų seriją, kuri naudojama kristalų augimo procesui valdyti. Tačiau ši teorinė sistema dar nėra tobula, ir vis dar daug turinio priklauso nuo patirties. Todėl dirbtinis kristalų auginimas paprastai laikomas meistriškumo ir mokslo deriniu.
Norint gauti pilnaverčius kristalus, reikia laikytis šių sąlygų:
1. Reakcijos sistemos temperatūra turi būti kontroliuojama tolygiai. Siekiant išvengti vietinio perkaitimo ar atšaldymo, tai turės įtakos kristalų susidarymui ir augimui.
2. Kristalizacijos procesas turėtų būti kuo lėtesnis, kad būtų išvengta savaiminio kristalizacijos proceso. Nes savaiminiam kristalizacijos procesui įvykus, susidarys daug smulkių dalelių, kurios trukdys kristalų augimui.
3. Aušinimo greitį suderinkite su kristalizacijos ir augimo greičiu. Kristalai auga tolygiai, juose nėra koncentracijos gradiento, o sudėtis nenukrypsta nuo cheminio proporcingumo.
Kristalų augimo metodus galima suskirstyti į keturias kategorijas pagal jų pirminės fazės tipą: lydalo augimą, tirpalo augimą, garų fazės augimą ir kietos fazės augimą. Šie keturi kristalų augimo metodų tipai išsivystė į dešimtis kristalų augimo metodų, keičiant kontrolės sąlygas.
Apskritai, jei visas kristalų augimo procesas yra suskaidytas, jis turėtų apimti bent šiuos pagrindinius procesus: ištirpusios medžiagos ištirpinimą, kristalų augimo vienetų susidarymą, kristalų augimo vienetų transportavimą augimo terpėje, kristalų augimą. Elemento judėjimas ir jungimasis kristalo paviršiuje bei kristalų augimo sąsajos perėjimas, siekiant realizuoti kristalų augimą.
Įrašo laikas: 2022 m. gruodžio 7 d.