Početkom dvadesetog stoljeća, principi moderne znanosti i tehnologije kontinuirano su se koristili za kontrolu procesa rasta kristala, a rast kristala počeo se razvijati od umjetnosti do znanosti. Posebno od 1950-ih, razvoj poluvodičkih materijala predstavljenih monokristalnim silicijem potaknuo je razvoj teorije i tehnologije rasta kristala. Posljednjih godina, razvoj raznih složenih poluvodičkih i drugih elektroničkih materijala, optoelektroničkih materijala, nelinearnih optičkih materijala, supravodljivih materijala, feroelektričnih materijala i metalnih monokristalnih materijala doveo je do niza teorijskih problema. I sve složeniji zahtjevi postavljaju se pred tehnologiju rasta kristala. Istraživanje principa i tehnologije rasta kristala postalo je sve važnije i postalo je važna grana moderne znanosti i tehnologije.
Trenutno je rast kristala postupno formirao niz znanstvenih teorija koje se koriste za kontrolu procesa rasta kristala. Međutim, ovaj teorijski sustav još nije savršen i još uvijek postoji mnogo sadržaja koji ovisi o iskustvu. Stoga se umjetni rast kristala općenito smatra kombinacijom umijeća i znanosti.
Za pripravu potpunih kristala potrebni su sljedeći uvjeti:
1. Temperaturu reakcijskog sustava treba ravnomjerno kontrolirati. Kako bi se spriječilo lokalno prekomjerno hlađenje ili pregrijavanje, to će utjecati na nukleaciju i rast kristala.
2. Proces kristalizacije trebao bi biti što sporiji kako bi se spriječila spontana nukleacija. Jer nakon što dođe do spontane nukleacije, stvorit će se mnoge fine čestice koje će ometati rast kristala.
3. Uskladite brzinu hlađenja s brzinom nukleacije i rasta kristala. Kristali rastu jednoliko, nema gradijenta koncentracije u kristalima, a sastav ne odstupa od kemijske proporcionalnosti.
Metode rasta kristala mogu se klasificirati u četiri kategorije prema vrsti njihove matične faze, i to rast u talini, rast u otopini, rast u parnoj fazi i rast u čvrstoj fazi. Ove četiri vrste metoda rasta kristala razvile su se u desetke tehnika rasta kristala s promjenama u uvjetima kontrole.
Općenito, ako se cijeli proces rasta kristala rastavi, trebao bi uključivati barem sljedeće osnovne procese: otapanje otopljene tvari, stvaranje jedinice za rast kristala, transport jedinice za rast kristala u mediju za rast, rast kristala. Kretanje i kombiniranje elementa na površini kristala i prijelaz granice rasta kristala, kako bi se ostvario rast kristala.
Vrijeme objave: 07.12.2022.