摘要 无论用何种方法生长晶体,总要有晶核存在,籽晶可为晶体继续生长的“核”。与自发成核相比,放置籽晶生长晶体能控制晶体的取向,生长速率,完整性和掺杂等。但在所有多组分系统中,特别是在助熔...
无论用何种方法生长晶体,总要有晶核存在,籽晶可为晶体继续生长的“核”。与自发成核相比,放置籽晶生长晶体能控制晶体的取向,生长速率,完整性和掺杂等。但在所有多组分系统中,特别是在助熔剂系统中,扩散慢,因而生长速度也慢,这是用晶种法生长晶体的不利因素。 以通常情况下有三种放置籽晶的生长方法是可行的:
1.在有籽晶时借助于缓慢冷却生长晶体。
2.在处于系统冷区的籽晶上生长,而过量的溶质和熔剂在系统的热区接触形成。
3.在籽晶上生长晶体,而过饱和度是因蒸发熔剂造成的。
在高压,高温条件下合成立方氮化硼时,主要采用的方法是第2种。在此情况下生长只是在窄的温度范围内才是稳定的,并且组分,杂质的分布常依赖于温度这一参数。
籽晶可用专门培养的,也可在长成的晶体中选取,原则上晶体的任何一部分都可以做为籽晶。由于晶体生长的各向异性,一个完全由自然面所包围的小晶体,并不一定是最合适的籽晶。籽晶应根据所培养的晶体的生长习性,选择有利的形式,例如对于在各个方向都较匀称生长的晶体,可选取“粒状”籽晶;对于在某一方向生长较慢的晶体,最好采用平行该方向的“杆状”籽晶;对于主要在一个方向上生长的晶体,则应选取截面垂直该方向的“片状”籽晶。
籽晶应该经过严格的选择。籽晶的缺陷很容易引入生长晶体中,因为实验已经证明,晶体中的位错大都是从籽晶上延伸出来的,并且籽晶小时,缺陷对生长晶体的相对影响亦较小。选好的籽晶要经过清洁处理和预热处理,这样才能保证生长晶体的质量。