Шпоры почти по всем вопросам (материал)

Посмотреть архив целиком

11.1.1. Методы выращивания твердотельных диэлектрических монокристаллов.

11.1.1.1 Общие вопросы кристаллизации из расплава

Подавляющее большинство кристаллов, нашедших применение в квантовой электронике, выращивается из жидкого состояния, а имен­но; из расплава или из раствора. Причем кристаллизацией из распла­ва выращивается более половины технически ценных монокристаллов. Веществами, монокристаллы которых наиболее пригодны для выращивания из расплава, являются те, которые плавятся без разло­жения, не имеют полиморфных переходов и характеризуются низкой химической активностью по отношению к материалом контейнера, кристаллизатора и газам. Кристаллизация из расплава сопровождает­ся рядом физико-химических процессов, среди которых можно выде­лить четыре основные группы:

1) процессы, влияющие на состав расплава: термическая диссо­циация исходного вещества, его химическое взаимодействие с окру­жающей средой, испарение продуктов диссоциации и примесей, содер­жащихся в расплаве;

2) процессы на фронте кристаллизации, определяющие кинетику фазового перехода;

3) процессы теплопереноса, определяющие распределение темпе­ратуры в кристалле и расплаве;

4) процессы массопереноса, и, в особенности, перенос примесей, обусловленный конвекцией и диффузией в расплаве.

В идеальном случае условия кристаллизации определяются при совместном решении точных уравнений, описывающих все четыре группы процессов. Однако на современном уровне развития данного научного направления точное решение уравнений практически невоз­можно и, как это будет показано в разделе 11.1.4, только для ряда случаев найдено оптимальное приблизительное решение.

Кристаллы из расплава обычно растут либо по механизму нор­мального, либо послойного роста. Часто при кристаллизации действуют оба эти механизма. Присоединение атомов к "атомно-шероховатой поверхности (по механизму нормального роста) с макроскопической точки зрения происходит в любом месте так что расту­щая поверхность перемешается вдоль нормали параллельно самой се­бе. «Атомно-гладкие» поверхности (послойный рост) растут путем последовательного отложения слоев, т.е. путем тангенциального пе­ремещения ступеней. Движущей силой кристаллизации является стрем­ление системы к минимуму свободной энергии. Изменение средней энергии частицы по мере ее смещения относительно границы-разде­ла схематично представлено на рис. 11.1.1 где Ек и Ес - средние энергии частиц, занимающих равновесные положения соответственно в кристалле и расплаве.



Случайные файлы

Файл
50811.doc
73396.rtf
22510.rtf
56699.rtf
26377.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.