लेजर क्रिस्टलको वृद्धि सिद्धान्त

बीसौं शताब्दीको सुरुमा, आधुनिक विज्ञान र प्रविधिको सिद्धान्तहरू क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रियालाई नियन्त्रण गर्न लगातार प्रयोग गरियो, र क्रिस्टल वृद्धि कलाबाट विज्ञानमा विकसित हुन थाल्यो। विशेष गरी 1950s देखि, एकल क्रिस्टल सिलिकन द्वारा प्रतिनिधित्व अर्धचालक सामग्री को विकास क्रिस्टल वृद्धि सिद्धान्त र प्रविधि को विकास को बढावा दिएको छ। हालैका वर्षहरूमा, विभिन्न प्रकारका कम्पाउन्ड सेमीकन्डक्टरहरू र अन्य इलेक्ट्रोनिक सामग्री, अप्टोइलेक्ट्रोनिक सामग्री, ननलाइनर अप्टिकल सामग्री, सुपरकन्डक्टिङ सामग्री, फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री, र धातु एकल क्रिस्टल सामग्रीहरूको विकासले सैद्धान्तिक समस्याहरूको श्रृंखला निम्त्याएको छ। र अधिक र अधिक जटिल आवश्यकताहरू क्रिस्टल विकास प्रविधिको लागि अगाडि राखिएको छ। क्रिस्टल विकासको सिद्धान्त र प्रविधिमा अनुसन्धान बढ्दो रूपमा महत्त्वपूर्ण भएको छ र आधुनिक विज्ञान र प्रविधिको महत्त्वपूर्ण शाखा बन्न पुगेको छ।
वर्तमानमा, क्रिस्टल वृद्धिले बिस्तारै वैज्ञानिक सिद्धान्तहरूको श्रृंखला बनाएको छ, जुन क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रियालाई नियन्त्रण गर्न प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, यो सैद्धान्तिक प्रणाली अझै सिद्ध छैन, र त्यहाँ अझै धेरै सामग्री छ जुन अनुभवमा निर्भर गर्दछ। यसैले, कृत्रिम क्रिस्टल वृद्धि सामान्यतया शिल्प कौशल र विज्ञान को एक संयोजन मानिन्छ।
पूर्ण क्रिस्टलको तयारी निम्न सर्तहरू आवश्यक छ:
1. प्रतिक्रिया प्रणालीको तापक्रम समान रूपमा नियन्त्रण गर्नुपर्छ। स्थानीय overcooling वा overheating रोक्न को लागी, यो nucleation र क्रिस्टल को वृद्धि को असर गर्नेछ।
2. सहज न्यूक्लिएशन रोक्नको लागि क्रिस्टलाइजेशन प्रक्रिया सकेसम्म ढिलो हुनुपर्छ। किनभने एक पटक सहज न्यूक्लिएशन हुन्छ, धेरै सूक्ष्म कणहरू गठन हुनेछन् र क्रिस्टलको वृद्धिमा बाधा पुर्‍याउँछन्।
3. क्रिस्टल न्यूक्लियसन र वृद्धि दर संग शीतलन दर मिलाउनुहोस्। क्रिस्टलहरू समान रूपमा हुर्किएका छन्, क्रिस्टलहरूमा कुनै एकाग्रता ढाँचा छैन, र संरचना रासायनिक समानुपातिकताबाट विचलित हुँदैन।
क्रिस्टल वृद्धि विधिहरूलाई तिनीहरूको मूल चरणको प्रकार अनुसार चार वर्गहरूमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ, अर्थात् पग्लने वृद्धि, समाधान वृद्धि, वाष्प चरण वृद्धि र ठोस चरण वृद्धि। यी चार प्रकारका क्रिस्टल विकास विधिहरू नियन्त्रण अवस्थाहरूमा परिवर्तनको साथ दर्जनौं क्रिस्टल वृद्धि प्रविधिहरूमा विकसित भएका छन्।
सामान्यतया, यदि क्रिस्टल वृद्धिको सम्पूर्ण प्रक्रिया विघटित छ भने, यसले कम्तिमा निम्न आधारभूत प्रक्रियाहरू समावेश गर्नुपर्छ: घुलनशील विघटन, क्रिस्टल वृद्धि एकाइको गठन, वृद्धि माध्यममा क्रिस्टल वृद्धि एकाइको ढुवानी, क्रिस्टल वृद्धिको चाल र संयोजन। क्रिस्टल सतह मा तत्व र क्रिस्टल वृद्धि इन्टरफेस को संक्रमण, ताकि क्रिस्टल वृद्धि महसुस गर्न।