레이저 결정의 성장 이론

20세기 초, 현대 과학 기술의 원리를 이용하여 결정 성장 과정을 제어하면서 결정 성장은 예술에서 과학으로 진화하기 시작했습니다. 특히 1950년대 이후 단결정 실리콘으로 대표되는 반도체 소재의 개발은 결정 성장 이론 및 기술의 발전을 촉진했습니다. 최근 다양한 화합물 반도체를 비롯한 전자 소재, 광전자 소재, 비선형 광학 소재, 초전도 소재, 강유전체 소재, 금속 단결정 소재의 개발은 일련의 이론적 문제를 야기했습니다. 결정 성장 기술에 대한 요구는 점점 더 복잡해지고 있습니다. 결정 성장 원리 및 기술 연구는 점점 더 중요해졌으며 현대 과학 기술의 중요한 분야로 자리 잡았습니다.
현재 결정 성장은 결정 성장 과정을 제어하는 데 사용되는 일련의 과학적 이론을 점진적으로 형성해 왔습니다. 그러나 이러한 이론적 체계는 아직 완벽하지 않으며, 여전히 경험에 의존하는 내용이 많습니다. 따라서 인공 결정 성장은 일반적으로 장인 정신과 과학의 결합으로 간주됩니다.
완전한 결정을 준비하려면 다음과 같은 조건이 필요합니다.
1. 반응계의 온도는 균일하게 조절되어야 합니다. 국부적인 과냉각이나 과열을 방지하기 위해, 이는 결정의 핵 생성 및 성장에 영향을 미칩니다.
2. 결정화 과정은 자발적 핵 생성을 방지하기 위해 가능한 한 느리게 진행되어야 합니다. 자발적 핵 생성이 발생하면 많은 미세 입자가 형성되어 결정 성장을 방해하기 때문입니다.
3. 냉각 속도를 결정 핵 생성 및 성장 속도와 일치시키십시오. 결정은 균일하게 성장하고, 결정 내 농도 구배가 없으며, 조성이 화학적 비례성을 벗어나지 않습니다.
결정 성장 방법은 모상(parent phase)의 종류에 따라 용융 성장, 용액 성장, 기상 성장, 고체 성장의 네 가지 유형으로 분류할 수 있습니다. 이 네 가지 유형의 결정 성장 방법은 제어 조건의 변화에 따라 수십 가지의 결정 성장 기법으로 발전해 왔습니다.
일반적으로 결정성장의 전체 과정을 분해하면 적어도 다음과 같은 기본 과정을 포함해야 한다. 용질의 용해, 결정성장 단위의 형성, 성장 매체 내에서의 결정성장 단위의 이동, 결정성장 결정표면에서의 원소의 이동과 결합, 결정성장 계면의 전이를 거쳐 결정성장이 실현된다.