《材料合成与制备技术ch51.ppt

* * * * 顶部籽晶法示意图 由于籽晶的旋转搅拌作用，晶体生长较快，包裹缺陷少，可以生长出大尺寸高质量的单晶。 籽晶可提拉生长，也可泡生生长。 3）顶部籽晶法（TSSG） Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * 4）液相外延（LPE）法 定义：是利用单晶衬底与过饱和溶液相接触，再以一定速率降温而在其上生长单晶薄膜的技术。 1963年由Nelson H提出，早期曾用倾斜法、浸渍生长GaAs薄膜，但由于外延厚度不均匀和不便于多层外延生长等，被滑动舟法生长所取代。 优点：LPE与MBE、MOCVD等相比较有着设备投资小、无剧毒和强腐蚀性气体，便于操作以及低温平衡生长可获得高纯、高完整性的外延片等优点。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * 液相外延（LPE）生长示意图 溶液池 衬底 石英杆 生长管 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * 缺点：表面形貌较差，不易获得大面积均匀的外延片，不利于生长晶格失配大于4％的异质外延材料。 应用：红外和可见光发光二极管、异质结激光器、光电探测器、太阳能电池。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * * * * * 地质学家们在探索矿物在自然界中成因时认为有许多的矿物是在水相中，在高温高压的条件下形成的。他们就设法在实验室条件下合成这些晶体以证实他们的理论。这些研究虽不是以获得大而完整的单晶为目的，但却为此积累了大量有价值的资料，为水热法合成水晶打下了基础。 程大昌（公元1123—1195） * 自此后到20世纪30年代对晶体的各种生长方式进行了许多研究，许多重要的生长方法，特别是熔体生长方法，大都是在这一时期研究成功的。 焰熔法：其原料的粉末在通过高温的氢氧火焰后熔化， 熔滴在下落过程中冷却并在籽晶上固结逐渐生长形成晶体。 * * 经过40年的发展，中国人工晶体由一个基本上是空白的领域发展到今天在国际上占有一席之地，不能不令人刮目相看。 1958年,为了发展精密仪表工业，从原苏联引进了焰熔法合成红宝石的技术，六十年代投产后，主要用于手表轴承。 1958年，我国开始了水热法合成水晶的研究工作，到60年代中期，合成水晶的研究进入了中试阶段。 1961年起我国开始自行设计和制造合成金刚石的高压设备，1963年投产，全国约有300多家生产厂家,主要生产工业用小粒金刚石，它对我国的珠宝加工业、石材开采业、铁路施工业和尖端科技的发展起了不可磨灭的作用。 70年代，由于工业和军工的需要，尤其是激光研究的需要，我国先后投产了自然界没有相应矿物的钇铝榴石和钆镓榴石，采用熔体提拉法进行生长(此法工艺还可生产红宝石、蓝宝石、星光红、蓝宝石等)。 天津硅酸盐研究所 /广西宝石研究所 /吉林大学/中科院应用化学所/核工业北京地质研究院 /国家建材部北京人工晶体研究所 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 晶面相叠形成晶核 晶体生长的基本过程 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * 晶核长大形成晶体 晶体生长的基本过程 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * 5.1.5晶体生长方法简介 5.1.5.1气相生长法 定义：原料气化后再使其冷却凝聚成单晶的方法。 对于一些难以气化的物质，也可以用它们的化合物作为原料，使其气化后通过化学反应凝聚成所需要的单晶。 气相生长法主要有升华法和