Выращивание кристаллов из газовой фазы

Выращивание кристаллов из газовой фазы (возгонка) осуществляется путем запаивания вещества в продолговатые стеклянные или кварцевые ампулы и поддержания в течение определенного времени по длине этих ампул некоторого градиента температуры. Осаждение кристаллов происходит за счет явления транспорта. Применение данного метода весьма многообразно, если сюда включить реакции обратимого разложения с участием газовой фазы, а также синтез из газообразных компонентов. Таким путем в основном в хорошо закристаллизованном виде получают различные металлы, гало-гениды и халькогениды металлов и др. Часто, однако, этот метод применим для получения лишь небольших количеств веществ (например, до 1 г). Подробности можно найти в цитируемых ниже монографиях. [c.133]

Выращивание кристаллов из газовой фазы [c.204]

Складывается впечатление, что многие дефекты в кристаллах, выращенных методом вытягивания, возникают из-за кратковременных флуктуаций температуры, почти всегда существующих в таких системах. Эта проблема заслуживает дальнейшего изучения, и как минимум во всех статьях, касающихся метода вытягивания из расплава, должна содержаться информация относительно постоянства температуры вблизи границы кристалл — расплав. Мюллер и Вильгельм [51] наблюдали аналогичные флуктуации при выращивании кристаллов 1п5Ь зонной плавкой, и это позволяет предполагать существование подобных температурных флуктуаций, обусловленных нерегулярной конвекцией, в большинстве методов выращивания кристаллов из жидкой фазы в одно- и многокомпонентных системах и даже при выращивании кристаллов из газовой фазы. [c.206]

Изучено явление кристаллизации ВеО из газовой фазы (в среде аргона). При этом рост кристаллов обнаружен при температурах 1900, 1800 и даже 1600° С. В процессе роста кристаллов из газовой фазы идет образование дендритных ветвлений и нитевидных кристаллов, так называемых усов. Метод выращивания кристаллов из газовой фазы может стать весьма перспективным, если будут найдены пути повышения скорости и способа управления процессом конденсации. [c.5]

На практике при выращивании кристаллов из газовой фазы перенос почти всегда определяется диффузией и именно диффузия является лимитирующей стадией роста. [c.378]

При выращивании кристаллов из газовой фазы в однокомпонентных системах не возникает проблем, связанных с примесями и диффузией и обусловленных дополнительными компонентами, но обычно требуются более высокие температуры. В многокомпонентных же системах кристаллы обычно растут при более низких температурах, и поэтому такой метод пригоден для получения кристаллов низкотемпературных полиморфных модификаций и веществ, испаряющихся инконгруэнтно. Он применяется также там, где по условиям эксперимента невозможно создать температуры, необходимые для роста кристаллов в однокомпонентных системах. [c.241]

Свободная энергия должна быть близкой к нулю. Это гарантирует обратимость процесса и дает уверенность в том, что при равновесии присутствуют значительные количества реагирующих веществ и продуктов реакции. Если концентрация реагирующих веществ и продуктов реакции слишком мала, то будет трудно получить нужный поток вещества от источника в область кристаллизации. Это особенно справедливо для процессов в замкнутых системах, где перенос обеспечивается за счет конвекции и диффузии. Во многих случаях могут возникнуть обычные проблемы, связанные с ростом в многокомпонентных системах, такие, как концентрационное переохлаждение, влияние граней и образование дендритов. Такие явления часто наблюдаются при выращивании кристаллов из газовой фазы в многокомпонентных системах, но их мало анализировали. [c.248]

На практике при выращивании кристаллов из газовой фазы перенос почти всегда определяется диффузией и именно этим [c.252]

В последнее время находит все возрастающее применение для выращивания монокристаллов различных соединений метод газотранспортных реакций. Представляя собой одну из разновидностей методов выращивания кристаллов из газовой фазы, газотранспортные реакции обладают тем преимуществом, что могут протекать при сравнительно низких температурах. Это обстоятельство весьма ценно при получении монокристаллов тугоплавких полупроводников. Кроме того, газотранспортные реакции являются перспективными для выращивания кристаллов веществ, плавящихся инконгруэнтно, так как рост кристаллов может происходить в этом случае при температурах, значительно более низких, чем температура плавления соединения. [c.99]

При выращивании из газовой фазы часто оказывается проблемой контроль за образованием зародышей, особенно когда нужно получить кристаллы больших размеров. Эпитаксиальные пленки обычно выращиваются без особых трудностей с регулированием образования зародышей. Это объясняется те.м, что требуемая толщина пленки невелика, скорость роста может быть небольшой и нет нужды в больших пересыщениях, при которых возможно образование зародышей не только на подложке (затравке). Когда же нужно получать кристаллы больших размеров, скорости роста должны быть выше (чтобы получить кристалл нужного объема достаточно быстро), требуется большее пересыщение и становятся проблемой гомогенное образование зародышей и их образование на стенках ( спонтанное зародышеобразование ). Шольц и Клюков [36] показали, что при выращивании кристаллов из газовой фазы такое зародышеобразование можно сильно уменьшить путем периодического изменения температуры в ходе выращивания. Допустим, пары переносятся из зоны с температурой Гг в зону с температурой причем Гг>Г1. В отсутствие затравок разность ДГ = Гг—Г[ должна быть сначала достаточно большой для зарождения в объеме среды или на стенках кристаллов, на которых происходит дальнейший рост. В идеальном случае для получения кристалла наибольших размеров лучше всего, если образуется только один зародыш. Практически же число растущих зародышей должно быть невелико. При достаточно больших значениях ДГ, обеспечивающих нужные на практике скорости роста, часто образуются дополнительные зародыши. Если же в ходе выращивания изменять ДГ со временем так, что в течение некоторого времени Т > Гг, то небольшие кристаллики будут снова испаряться, в результате чего останется несколько больших кристаллов. Если Т2 — Т > Т — Гг, то в среднем за достаточное время пересыщение будет все еще положительным и будет происходить рост. Среднее по времени пересыщение можно также сделать положительным даже при условии, что Гг — Г] Г[ — Гг, если интервал времени, в течение которого Т > Гг, меньше, чем интервал [c.254]

При использовании другого метода выращивания кристаллов из газовой фазы, так называемого Г5КТ (газ — жидкость — твердое тело) метода, на поверхности твердого тела под влиянием нримесей вырастают усы [34[. [c.45]