彭新生《晶体学》精品教学5第五章 晶体生长方法与技术.pdfVIP

第五章第五章第五章第五章晶体生长方法与技术晶体生长方法与技术晶体生长方法与技术晶体生长方法与技术 单晶单晶:: 结晶体内部的微粒在三维结晶体内部的微粒在三维 空间呈有规律地、周期性地排 列，或者说晶体的整体在三维 方向上由同一空间格子构成， 整个晶体中质点在空间的排列 晶晶 为长程有序为长程有序。 金刚石单晶金刚石单晶 体： 多晶是众多取向晶粒的单晶的多晶是众多取向晶粒的单晶的 集合。多晶与单晶内部均以点 阵式的周期性结构为其基础阵式的周期性结构为其基础， 对同一品种晶体来说，两者本 质相同 多晶硅 1 晶体:(从成健角度分为) •离子晶体 （离子键：NaCl） 阳离子和阴离子之间由于静电 作用所形成的化学键作用所形成的化学键. •原子晶体 (共价键: 金刚石) 原子间通过共享电子所形成的 化学键化学键 2 •分子晶体 (分子间作用力:范德华力 和氢键和氢键, 冰冰）） 与电负性大的原子X （氟、氧、氮等）共 价结合的氢，若与电负性大的原子Y （与X 相同的也可以相同的也可以））接近接近，在在X与与Y之间以氢为之间以氢为 媒介，生成X‐H…Y形式的键，称为氢键。 •金属晶体金属晶体 ((金属键金属键: 铜铜）） 由自由电子及排列成晶格状的金 属离子之间的属离子之间的静电静电吸引力组合而成吸引力组合而成.. 3 单晶硅锭 单晶硅片 单晶硅片太阳能电池单晶硅片太阳能电池 4 粉体（固体） 熔体 溶体 气体 晶体原则上可以由固态、液态（熔体或溶液）或 气态生长而得。实际上人工晶体多半由熔体达到一定 的的过冷过冷或溶液达到一定的或溶液达到一定的过饱和过饱和而得而得。 晶体生长是用一定的方法和技术，使晶体由液态或 气态结晶成长气态结晶成长。 由液态结晶又可以分成熔体生长或溶液生长两大类。 5 5.1‐1 晶体生长：相变的过程 6 7 晶核的形成 • 初级成核：无晶种存在。 均相成核成核: 在高高过饱和度度下，自发地生成成晶核核 的过程，称为初级均相成核； 初级非均相成核:在外来物（如大气中的微尘） 的诱导下生成晶核的过程； • 二次成核：有晶种存在的成核