КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ

Образование кристаллов из вещества в газообразном, жидком (растворы, расплавы), твёрдом (аморфном либо др. кристаллическом) или в плазменном состоянии. К. представляет собой фазовый переход 1-го рода и происходит в средах, находящихся в метастабильном состоянии. Для К. необходимо нарушение термодинамич. равновесия в маточной среде - пересыщение р-ра или пара, переохлаждение расплава и т. п.

В-во в пересыщенном (переохлаждённом) состоянии может находиться неопределённо долго - до тех пор, пока в маточной среде не появятся зародыши К. (при спонтанной К.) или специально введённая в маточную среду затравка новой фазы (при управляемой К.). Крупные совершенные монокристаллы выращивают на внесённой в маточную среду затравке того же или др. вещества, сходного по структуре с кристаллизующимся. Условия для К., например пересыщение или переохлаждение, создаются путём отклонения температуры, концентрации, давления, разности эглект-рич. потенциалов между фазами от их равновесных значений. В большинстве случаев скорость К. растёт с увеличением отклонения от равновесия.

К. лежит в основе процессов получения ПП, оптич., магн., пьезоэлектрич. и др. материалов, используемых в электронном приборостроении. Их выращивают в виде объёмных, ленточных, нитевидных (вискерсов) монокристаллов, а также тонких (толщиной до 10 нм) эпитаксиальных слоев (моно- или поликристаллических) на мо-нокрист. ПП или диэлектрич. подложках. Широко используются методы вытягивания из расплава, зонной плавки, направленной К., выращивания кристаллов из газовой фазы и р-ра в расплаве.

Методы выращивания из газовой фазы используются для получения эпитаксиальных моно- и поли-крист. слоев (см. Эпитаксия) и подразделяются на химические (основаны на реакции восстановления или термич. разложения исходного вещества) и физические (основаны на конденсации вещества в вакууме или в среде инертного газа). В большинстве используемых процессов К. получаемые кристаллы имеют примеси и иные дефекты (см. Дефекты кристаллов). Методы глубокой очистки материалов позволяют получать особо чистые кристаллы (содержание примесей не превышает 10%).

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.