Механизм роста кристалла из паровой фазы

Существует еще один важный процесс роста, который нужно рассмотреть,— это кристаллизация из расплава. Имеются определенные доказательства того, что кристаллизация воды и нескольких органических веществ может происходить по механизму Франка [33]. Однако, как было сказано выше, при температурах вблизи точки плавления появляется шероховатость поверхности и дислокационный механизм становится недействительным. Кроме того, при росте из расплава следует учитывать существование важного фактора рассеяния теплоты плавления, который не является уже таким малым, как, по-видимому, в случае роста из паровой фазы и разбавленного раствора, когда им можно пренебрегать. На этом основании полагают, что теория роста несовершенных кристаллов в общем неприменима к росту из расплава. [c.203]

Реальные металлы обладают большим числом дефектов кристаллической решетки, что приводит к усложнению механизма роста кристалла. Дефекты кристаллической решетки в основном можно разделить на три группы точечные (вакансии и внедренные атомы), линейные (дислокации) и плоскостные (двойники и границы зерен). При электроосаждении металлов, как и при их росте из паровой фазы, большое значение имеют линейные дефекты. Например, если в кристалле имеются винтовые дислокации, то рост кристалла может идти даже без образования двумерных зародышей. [c.330]

Спекание — агрегация небольших кристаллитов при повышенных температурах, приводящее к снижению удельной поверхности. Металловеды изучают это явление ввиду его вал<ности для многих процессов. Методы, используемые в порошковой металлургии, основаны на понимании механизмов процессов спекания и поверхностной диффузии. Скорость миграции и соединение внутренних пустот в металлах, происходящие в ядерных реакторах, управляются процессами поверхностной диффузии [45]. Признано, что процесс роста кристаллов за счет паровой фазы зависит от поверхностной диффузии подвижных адсорбированных атомов [46]. Технология тонких полупроводниковых элементов связана с поверхностной диффузией, определяющей образование ядра и рост эпитаксиальных пленок [47]. [c.142]

Экспериментальные данные, подтверждающие механизм винтовой дислокации при росте кристаллов из паровой фазы [c.327]

Все авторы рассматривают механизм роста ионного кристалла МаС из паровой фазы и только Коссель принимает во внимание также рост кри-86 сталла в пересыщенном растворе. [c.86]

Если в каком-то частном случае а постоянна, то говорят, что процесс следует линейному закону, поскольку поток / будет линейной функцией давления. Но при двухстадийном механизме обычно реализуется нелинейный закон, с переменной величиной а. Рост кристаллов из пара в настоящее время принято рассматривать как двухстадийный процесс. Такая точка зрения используется в теории Бартона с соавторами [Burton, abrera, Frank, 1951] для роста из паровой фазы кристалла, содержащего винтовую дислокацию. Закон роста в этом случае нелинейный. [c.26]

Механизм Хиллига и Торнбалла приводит к квадратичной зависимости скорости роста от переохлаждения А Г. Такого соотношения между скоростью роста и переохлаждением можно ожидать на основе дислокационной теории роста, и это можно показать следующим образом. Поскольку число столкновений молекул расплава с поверхностью кристалла согласно уравнению (VII.33) пропорционально ДГ, то рассуждения, использованные в г.т. VI при рассмотрении закона роста из паровой фазы, можно, очевидно, применить и для расплава, заменив только Ар на ДГ. Если, как предполагалось выше, расстояние между ступенями велико (i/g велико но сравнению со средним перемещением по поверхности), то теория спирального роста приведет к квадратичной зависимости скорости роста от переохлаждения А Г. [c.245]

XIII. МЕХАНИЗМ РОСТА КРИСТАЛЛА ИЗ ПАРОВОЙ ФАЗЫ [c.317]

Из опытов Слоата и Мензиса (7] следует, что при росте из паровой фазы можно получить ориентированные нарастания солей, имеющих значительное различие параметров решеток. В последующих работах этот вывод получил полное подтверждение. Вместе с тем дальнейшие исследования позволили значительно расширить представления о механизме роста тонких ориентированных пленок и более подробно изучить их структуру. В частности, наряду с параллельно ориентированными кристаллами были обнаружены вначале двойники, а затем кристаллы с новыми ориентациями. Большая часть приведенных ниже данных получена путем электронографических и электронномикроскопических исследований осадков, сконденсированных в вакууме на монокристальных подложках изоморфных солей. [c.71]

На основании перечисленных наблюдений Эдлер [48] пришел к выводу, что для объяснения механизма образования полимерных кристаллов в рассмотренном случае необходимо привлечь представление об эпитаксиальном росте. Не следует ли отсюда, что протекание реакции облегчается на каких-то внутренних поверхностях (дефектных участках) кристаллов, когда твердая фаза играет роль некоторого субстрата, на котором происходит рост кристалла По-видимому, наиболее убедительным подтверждением механизма эпитаксиального роста является хорошо известное исследование процесса твердофазной полимеризации е-аминокапроновой кислоты [17], при котором было обнаружено явление переноса мономера в паровой фазе. Следует заметить, что мономеры, способные к твердо-4)азной полимеризации, как правило, легко полимеризуются и не в твердой фазе. Это в полной мере относится как к триоксану, так и к акриламиду [49], из которого образуется некристаллизующийся полимер, поскольку часто оба эти мономера легко сублимируются. С этой точки зрения, по-видимому, не существует значительных различий в механизмах твердофазной полимеризации и полимеризации в жидкой или газовой фазе. Тот факт, что проведение реакции полимеризации триоксана вблизи температуры плавления, когда нарушения решетки проявляются заведомо значительно сильнее, чем при низких температурах, тем не менее делает возможным получение полимеров с высокой степенью кристалличности, свидетельствует в пользу этих представлений. Очевидно, эта модель сохранила бы свою силу даже в том случае, если бы удалось получить кристаллический стереорегулярный полимер на основе акрил амида. [c.292]

Рост кристалла по механизму винтовой дислокации выглядит следующим образом. Представим себе идеальный случай, когда на поверхности низшего индекса возникает одна винтовая дислокация, образующая одноатомную ступень. Эта ступень распространяется от точки А, где такая винтовая дислокация возникает, до кромки поверхности (рис. 27 и 28). При осаждении током ступень будет обеспечивать рост путем своего вращения, причем один конец ее будет зафиксирован в месте расположения выхода дислокаций. Рассмотрим отдельную ступень АВ на поверхности кристалла, возникшую благодаря появлению винтовой дислокации в точке А. Это показано на рис. 29, а, где дан вид поверхности сверху, а также схемой на рис. 73, а. Верхняя левая часть поверхности обоих рисунков на один атомный диаметр выше нижней левой части. Вблизи точки А и справа от нее имеет место постепенный наклон поверхности, благодаря чему отсутствует прерывистость при переходе от низкого уровня (ниже АВ) к верхнему уровню (выше АВ). При осаждении из паровой фазы атомы ударяются о любую точку поверхности некоторые из них диффундируют затем к ступени АВ, чтобы включиться в решетку и образовать вдоль ступени новый ряд атомов (рядР, рис. 29, б). Аналогично возникают ряды Q, Яят. д. [c.319]

Большое количество опытных данных качественно подтверждает механизм винтовой дислокации. Спиралеобразные формы роста наблюдают не только при образовании кристаллов из паровой фазы [67, 70а, б], а также в случае кристаллизации из растворов [70—72] при электролизе последних [73—78] или при электролизе расплавленных солей [79] и т. д. Однако, за исключением нескольких случаев [70а, б], вместо спиралей, состоящих из одноатомных или мономолекулярных ступеней, как это представляется рассматриваемой моделью, в действительности наблюдаются гораздо более высокие ступеви (порядка 10" А). Наблюдается также, что расстояние между макро -ступенями в этих спиралях значительно больше предсказанного теоретически, что дает возможность наблюдать ступени и спирали даже при сравнительно небольшом увеличении (например, при стократном). Для объяснения столь высоких ступеней в этих спиралях было высказано предположение, что одна спираль может образоваться из множества винтовых дислокаций (или групп дислокаций), что и является причиной образования высоких ступеней [67, 72, 79]. [c.327]

Рост кристаллов по механизму винтовой дислокации, по-видимому, имеет место при образовании из паровой фазы нескольких типов кристаллических осадков, например при образовании нитеобразных кристаллов, подобных металлическим усам (см. Набар-ро и Джексон [80]). Из паровой фазы усы растут своими торцами, на каждом из которых имеется винтовая дислокация, простирающаяся параллельно окончанию уса. Усы таких металлов, как кадмий, цинк и серебро, растут на подложках из пирекса и из кварца при осаждении из паровой фазы только в том случае, если пересыщение ниже некоторой критической величины, которая может соответствовать критической величине пересыщения для двухмерного образования центров кристаллизации [81, 82]. Было найдено, что в последовательно проводимых опытах усы обычно начинают расти на одних и тех же участках субстрата (в данном случае пирекса или кварца) это позволило сделать предположение. [c.327]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология