Гранные и негранные формы роста

По данным А, А, Чернова и X. С. Багдасарова, образование гранных и негранных форм роста обусловливается соотношением процессов, определяющих поверхностную кинетику, и процессов тепло- и массопереноса. Если скорость кристаллизации определяется поверхностной кинетикой, фронт кристаллизации огранен. Если скорость кристаллизации контролируется процессами тепло-214 [c.214]

Величина кинетического коэффициента зависит от состояния фронта роста она повышается с возрастанием шероховатости. В связи с этим различают два крайних случая роста фронт роста представляет собой атомно-гладкую (шероховатость минимальна) и атомно-шероховатую поверхность. Последняя практически совпадает с изотермической поверхностью кристаллизации (рис. 15). Первому случаю соответствует тангенциальное нарастание слоев с характерными для него гранными формами роста, второму — нормальное нарастание слоев с негранными формами роста. На практике, как правило, возникают обе формы роста (рис. 16). В отличие от атомно-гладкой, атомно-шероховатая поверхность не ограничена числом активных мест присоединения ионов к поверхности. [c.29]

Рис. 15. Схема негранных (слева) и гранных (справа) форм роста. 7 — кристалл, 2 — расплав, 3 — направление роста монокристалла, 4 — направление движения ступеней роста

Рис. 16. Картина гранных и негранных форм роста в монокристаллах иттрий-алюминиевого граната, выявленная при просмотре вдоль образца. Увеличение х 5

Эффект грани выявляется благодаря значительному различию концентраций примеси. На основании этого некоторые исследователи [18] образование гранных форм роста (фасеток) при выращивании кристаллов методом Чохральского объясняют избирательной адсорбцией примеси на той или иной кристаллографической грани и концентрационным переохлаждением. Различная степень захвата примесей гранными и негранными поверхностями роста кристаллизации вызывает возникновение на границе гранных и негранных форм сильных напряжений и дислокаций. [c.214]

На рис. 17 изображено продольное сечение монокристалла иттрий-алюминиевого граната. Благодаря зонам роста видна геометрическая особенность фронта роста, представляющая собой систему гранных и негранных форм. Экспериментально было обнаружено, что расположение указанных форм в сильной степени зависит от метода выращивания монокристаллов и формы фронта роста. Если фронт роста выпуклый в сторону расплава, то в случае метода Бриджмена гранные формы преимущественно располагаются на периферии кристалла, в то время как в случае метода Чохральского — в центре. При вогнутом фронте роста картина противоположная. И только в случае плоского фронта роста гранные формы не наблюдаются, поскольку фронт роста можно представить как одну грань. [c.31]

Сопоставление указанной картины гранных форм роста находится в хорошем согласии, например, с распределением примеси в монокристаллах флюорита, выращенных методами Чохральского и Бриджмена. Этот результат позволяет считать, что гранные формы роста возникают в том случае, когда нарушается стехиометрический состав кристаллизуемого вещества, в то время как негранные формы образуются в условиях ненарушенного состава расплава. Так как в одном [c.31]

Рис. 19. Распределение ионов неодима в гранных (кривые 1 для (100) и 3 для (111)) и негранной (кривая 2) формах роста иттрий-алюминиевого граната. У — характеристическое рентгеновское излучение ионов неодима

При росте кристаллов реализуются два механизма роста. Грани как наиболее плотноупакованные поверхности растут по тангенциальному механизму и являются атомно-гладкими, негранные поверхности фронта кристаллизации растут по нормальному механизму и являются атомно-шероховатыми [3]. Скорость роста атомно-шероховатой поверхности не зависит ог направления, а переохлаждение на фронте кристаллизации чрезвычайно мало. В результате фронт имеет округлую форму и совпадает с изотермической поверхностью, имеющей температуру плавления. Участки с гранями, растущими по тангенциальному механизму, требуют для своего роста значительного переохлаждения. [c.215]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология