晶体生长原理与技术
晶体生长原理与技术
晶体生长原理与技术晶体是一种具有高度有序结构的固体材料，其结构和性质受到其生长过程的影响。
晶体生长是一个复杂的过程，受到多种因素的影响，包括温度、溶液浓度、溶剂选择、晶种质量等等。
本文将从晶体生长的基本原理和常见的生长技术两个方面进行探讨。
晶体生长的基本原理主要包括熔融法、溶液法和气相法。
熔融法是指将晶体原料加热至熔化状态，然后缓慢冷却，使晶体从熔融状态逐渐结晶出来。
溶液法是指将晶体原料溶解在溶剂中，通过控制溶液的温度、浓度和溶剂的选择，使晶体逐渐从溶液中析出。
气相法是指将晶体原料蒸发成气体，然后在一定的条件下使其在固体基底上生长成晶体。
这些方法各有优劣，可以根据具体的情况选择合适的方法进行晶体生长。
在晶体生长技术方面，常见的方法包括悬浮法、自组装法和气相沉积法。
悬浮法是指将晶体原料悬浮在溶液中，通过控制溶液的温度和浓度，使晶体逐渐生长出来。
自组装法是指利用分子自组装的原理，在固体基底上自发形成晶体结构。
气相沉积法是指将晶体原料蒸发成气体，然后在基底上沉积成晶体。
这些方法在不同的领域有着不同的应用，可以根据具体的需求选择合适的方法进行晶体生长。
晶体生长的过程受到多种因素的影响，其中温度是一个重要的因素。
温度的变化会影响晶体生长的速率和晶体的形貌，过高或过低的温度都会对晶体生长产生不利影响。
此外，溶液的浓度和溶剂的选择也会影响晶体的生长过程，合适的浓度和溶剂可以促进晶体的生长，提高晶体的质量。
晶种的质量也是影响晶体生长的重要因素，优质的晶种可以促进晶体的生长，并且对晶体的形貌和性能有着重要的影响。
总之，晶体生长是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。
了解晶体生长的基本原理和常见的生长技术，可以帮助我们更好地控制晶体的生长过程，提高晶体的质量和产量。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
晶体生长课ppt
（2）冷坩埚法生产装置
1 熔壳盖； 2 石英管； 3 通冷却水的铜管； 4 高频线（RF）； 5 熔体； 6 晶体； 7 未熔料； 8 通冷却水底座
冷坩埚法是生产合成立方氧化锆晶体的方法。该方法是俄罗斯科 学院列别捷夫固体物理研究所的科学家们研制出来的。
冷坩埚法的冷却管和加热装置
冷却水铜管及底座构成“杯”
1.1、坩埚下降法
一、坩埚下降法生长原理
坩埚下降法（简称BS法）是将盛有熔体的坩埚在具有一定温度梯度的生长 炉内缓慢下降，使熔体转化为晶体。坩埚下降法可以采用坩埚下降或结晶炉沿 坩埚上升两种方式
温 区
生长装置 坩埚下降法的装置主要由下列几部分组成：
1. 一个能产生合适温度梯度的炉子； 2. 满足生长需要的一定几何形状的坩埚； 3. 测温、控温装置、坩埚下降装置。
工艺流程
特种规格坩埚
氮化硼坩埚
氧化铝坩埚
晶体生长工艺流程
原料制备
配制原料
籽晶加工
坩埚制作
安装籽晶、填装原料
（ 原料再处理）
焊封坩埚 （抽真空）
上炉、升温、接种
晶体生长
降温
出炉
晶体定向
晶体切割 晶体研磨 晶体抛光
晶体元件
课题奇曼法--冷坩埚法
二、助熔剂法
助熔剂法
高温溶液法，又称为助熔剂法，它是将原成分在高温下熔解于 低熔点助熔剂液内，形成均匀的饱和溶液然后通过缓慢降温， 形成过饱和溶液，使晶体析出。
助熔剂法根据晶体成核及生长的方式不同分为两大类：自发成 核法和籽晶生长法。
晶体成核 ①自发成核法
在晶体材料全部熔融于助熔剂中之后，缓慢地降温冷却，使 晶体从饱和熔体中自发成核并逐渐成长的方法。
7 晶体生长技术
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3. 控制晶体生长
在生长过程中要让溶液自始至终处于业稳区并保持适当的 过饱和，须控制好降温速度和蒸发速率。
决定降温速率的工艺因素是：
a）晶体允许的生长的速度。
b）溶解度温度系数
c）溶液体积（V）和晶体生长表面积（S）之比
4. 晶体的取出:
晶体生长完毕后，降至室温后方可把晶体取出，以防温差 过大引起晶体开裂。
含量超过饱和时溶质含量的溶液叫过饱和溶液，其特点是不稳定，
如加小粒溶质或振动，过饱和溶液中将发生析晶，过饱和溶液将逐 渐变为饱和溶液。
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溶液法生长晶体的先决条件：溶液达过饱和才能形成晶核
过饱和度比亚稳 区大，自发成核。 浓 度 C △C 不稳区
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三、影响晶体生长的因素
1.溶剂（矿化剂）的性质和浓度
溶剂（矿化剂）的作用：
① 使结晶物质有比较大的溶解度和溶解度温度系数。
② 矿化剂能与结晶物质形成络合物。
③ 矿化剂种类对晶体质量和生长速度有较大影响。 矿化剂浓度对晶体生长的影响： ① 矿化剂浓度较小时，生长速度正比于矿化剂浓度； ② 矿化剂浓度超过一定值，生长速度反比于矿化剂浓度。
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7.3 水热法生长
一、水热法生长原理
大气条件下难溶于水的物 质在高温高压下进行水溶解， 使之形成具有适当过饱和度的 溶液，从而实现在高温高压溶 液中的晶体生长，亦称为高温 溶液法。水晶须采用水热法进 行生长。
晶体生长原理与技术第三讲_晶面和晶向
r a1cos a1 ,n d
A3
Nn
s a2cos a2 ,n d
t a3cos a3 ,n d a 3 d a 2
A2
取a1,a2,a3为天然长度单位，则得： O a 1
A1
111
ca o 1 ,n s : ca o 2 ,n s : ca o 3 ,n s :: rst
向是该晶面的法线方向，它的大小则为该晶面族面间距倒数的
2倍。
1.4.2 倒格与正格的关系
1. ai bj 2πij 2π (ij)
0 ij
a1b1a12πa2a3 Ω
2π
a1b2a12πa3a1 0 Ω
2. Rl Kh 2π (为整数)
解： OB i , OEijk,
BE OE O Bjk
晶列BE的晶列指数为：[011]
c
b
Oa
C
D B
求AD的晶列指数。
E
OA k , OD i 1 j,
A
2
AD O D O Ai1jk c
2
b
AD的晶列指数为: [ 21 2 ] 注意:
Oa
C
D B
(1)晶列指数一定是一组互质的整数； 晶列(11-1)
任一晶面在坐标轴上的截距r，s，t必是一组有理数。
可以证明h1，h2，h3一定是互质的，称它们为该晶面族的 面指数，记为(h1h2h3 ) 。
综上所述，晶面指数(h1h2h3 )表示的意义是；
(1)基矢a1,a2,a3 被平行的晶面等间距的分割成h1、h2、h3 等份；
(2)以 a1,a2,a3为各轴的长度单位所求得的晶面在坐标轴
(工艺技术)生长原理及工艺
CZ生长原理及工艺流程New Roman "> CZ法的基本原理，多晶体硅料经加热熔化，待温度合适后，经过将籽晶浸入、熔接、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等步骤，完成一根单晶锭的拉制。
炉内的传热、传质、流体力学、化学反应等过程都直接影响到单晶的生长与生长成的单晶的质量，拉晶过程中可直接控制的参数有温度场、籽晶的晶向、坩埚和生长成的单晶的旋转与升降速率，炉内保护气体的种类、流向、流速、压力等。
CZ法生长的具体工艺过程包括装料与熔料、熔接、细颈、放肩、转肩、等径生长和收尾这样几个阶段。
1．装料、熔料装料、熔料阶段是CZ生长过程的第一个阶段，这一阶段看起来似乎很简单，但是这一阶段操作正确与否往往关系到生长过程的成败。
大多数造成重大损失的事故(如坩埚破裂)都发生在或起源于这一·阶段。
2．籽晶与熔硅的熔接当硅料全部熔化后，调整加热功率以控制熔体的温度。
一般情况下，有两个传感器分别监测熔体表面和加热器保温罩石墨圆筒的温度，在热场和拉晶工艺改变不大的情况下，上一炉的温度读数可作为参考来设定引晶温度。
按工艺要求调整气体的流量、压力、坩埚位置、晶转、埚转。
硅料全部熔化后熔体必须有一定的稳定时间达到熔体温度和熔体的流动的稳定。
装料量越大，则所需时间越长。
待熔体稳定后，降下籽晶至离液面3～5mm距离，使粒晶预热，以减少籽经与熔硅的温度差，从而减少籽晶与熔硅接触时在籽晶中产生的热应力。
预热后，下降籽晶至熔体的表面，让它们充分接触，这一过程称为熔接。
在熔接过程中要注意观察所发生的现象来判断熔硅表面的温度是否合适，在合适的温度下，熔接后在界面处会逐渐产生由固液气三相交接处的弯月面所导致的光环(通常称为“光圈”)，并逐渐由光环的一部分变成完整的圆形光环，温度过高会使籽晶熔断，温度过低，将不会出现弯月面光环，甚至长出多晶。
熟练的操作人员，能根据弯月面光环的宽度及明亮程度来判断熔体的温度是否合适。
3．引细颈虽然籽晶都是采用无位错硅单晶制备的[16～19]，但是当籽晶插入熔体时，由于受到籽晶与熔硅的温度差所造成的热应力和表面张力的作用会产生位错。
第七章 单晶生长方法的理论分析
直 拉 硅 单 晶 炉
(2) 坩 蜗 移 动 法 该 方 法 常 称 布 里 支 曼 (Bridgman)法，简称B—S法。该方法的特点是让 熔体在坩埚中冷却而凝固。凝固过程虽然是由坩 埚的一端开始而逐渐扩展到接个熔体，但方式却 有所不同，坩埚可以垂直放置如图6—2（a）所示。 熔体自下向上凝固、或自上而下凝固。 (将一籽 晶插入熔体上部，这样在生长初期晶体不与坩埚 壁接触，以减少缺陷)。
1．正常凝固法 正常凝固法又包括以下几种方法 (1)晶体提拉法 晶体提拉法又称“直拉法”。该方法的创始人是切克劳斯基(1．Czochrolski)，他 的论文发表于1918年。这是熔体中最常用的一种方法。虽然后来对该法有许多改进，但基本方法和原 理仍与早期方法类同，许多重要的实用晶体大都是用这种方法制备的。近年来，这种方法又得到了几 项重大改进。能够顺利地生长某些易挥发的化合物(如GaP等)和特定形状的晶体(如管状宝石和带状硅 单晶)。
1.从溶液中生长晶体法 该方法的历史最久，应用也很广泛。这种方法的基本原理是将原材料溶解在溶剂 中，采取适当的措施造成溶液的过饱和，使晶体在其中生长。例如，食盐结晶，利 用蒸发使NaCl晶体生长，从而使食盐结晶。 2.助溶剂法生长晶体（熔盐法） 助溶剂法(又称熔盐法)：该方法类似于溶液生长法。因为这种方法的生长温度较 高，故一般地又称“高温溶液生长法”。它是将晶体的原成分在高温下溶解于低熔 点的助溶剂溶液中，形成均匀的饱和溶液，然后通过慢降温，形成过饱和溶液，使 晶体析出。
坩埚也可以水平放置(使用“舟”形 坩埚)，如图6—2(b)所示，凝固过程 是通过移动固—液界面来完成，移动 界面的方式有：移动坩埚，或移动加 热炉，或降低温度均可。
2.逐区熔化法
(1)水平区熔法 区熔法的创始入是W．pfann， 他的论文发表于1952年。该方法主要用于材 料的物理提纯，也可用于生长晶体，该法的 特点是熔区被限制在一段段狭窄范围内，而 绝大部分材料处于固态。 随着熔区沿着料锭由一端向另一端缓慢移动， 晶体的生长过程也就逐渐完成。这种方法比 正常凝固法的优点是减少了坩埚对熔体的污 染，并降低了加热功率。另外，这种区熔过 程可以反复进行，从而提高了晶体的纯度或 使掺质均匀。生长装置如图6-4所示。
晶体生长技术-CVD原理
CVD技术的应用领域
半导体工业
CVD技术在半导体工业中应用 广泛，用于制备薄膜材料和器 件，如集成电路、太阳能电池
等。
陶瓷工业
CVD技术可用于制备高性能陶 瓷材料，如高温陶瓷、耐磨陶 瓷等。
航空航天领域
CVD技术可用于制备高性能复 合材料和涂层，提高航空航天 器的性能和寿命。
其他领域
CVD技术在光学、医学、能源 等领域也有广泛应用，如制备 光学薄膜、生物材料、燃料电
晶体生长技术-cvd原理
• CVD技术简介 • CVD原理 • CVD技术分类 • CVD技术优缺点 • CVD技术应用实例
01
CVD技术简介
定义与特点
定义
化学气相沉积（CVD）是一种利用化 学反应在基材表面生成固态沉积物的 技术。
特点
CVD技术具有沉积温度低、基材形状 灵活、可大面积制备等优点，适用于 制备各种高性能材料和器件。
生长速率高
CVD技术可以实现快速生长，提高晶体生长 效率。
生长温度低
CVD技术通常在较低的温度下进行，有利于 生长高质量的晶体。
晶体质量高
CVD技术可以生长出高质量、高纯度的晶体。
CVD技术的缺点
成本高
CVD技术需要使用大量的原材料和能源，导致 成本较高。
生长条件难以控制
CVD技术的生长条件较为复杂，需要精确控制 各项参数，增加了技术难度。
激光诱导化学气相沉积
原理
利用激光诱导气态前驱体发生光化学反应，形成固态薄膜的技术。
特点
沉积速率高，薄膜成分和结构可控，适用于高熔点材料和特殊性能 薄膜的制备。
应用
在光学、半导体、传感器等领域有重要应用。
04
CVD技术优缺点
5.4-晶体生长技术
提拉法
籽晶从熔体中提拉出晶
体的生长方法，亦称恰
克拉斯法或提拉法。
提拉法晶体生长设备
提拉法的主要优点是：
（1）直观：利于及时掌握生长情况，控制生长条件。 （2）晶体不与坩埚接触，没有壁寄生成核和胁迫应力。 （3）使用优质定向籽晶和缩颈技术，减少晶体缺陷。 （4）能以较快速度获得高质量优质单晶。
晶体生长设备
坩埚下降法的优点：
1. 晶体密封生长，熔体挥发少，成分容易控制；
2. 适宜生长大直径单晶，可以一次生长多根晶体；
3. 工艺条件容易掌握，易于实现自动化。
坩埚下降法的缺点：
1.不宜生长结晶时体积增大的晶体；
2.生长过程难以确定，所长晶体内应力较大。
坩埚下降法中成核问题直接关系到晶体质量和单晶化 程度。 坩埚下部温度逐渐降低后，坩埚壁局部过冷区域形成 晶核并释放结晶潜热，须将结晶潜热迅速移去晶核才能继
熔体法晶体生长的局限性：
若存在以下情形，则难以采用熔体法进行晶体生长。
（1） 材料在熔化前就分解；
（2） 非同成分熔化的材料；
（3） 材料在熔化前升华或在熔点处蒸气压太高；
（4） 存在故态相变（脱溶沉淀和共析反应），破坏性相变；
（5） 熔点太高；
（6） 生长条件和必须进入晶体的某种掺杂不相容。
5.4.1.1
空间材料科学与制备技术提供有价值的实验数据。
原料制备
配制原料 籽晶加工 坩埚制作
晶体生长
降温
安装籽晶、填装原料
出炉
（ 原料再处理）
焊封坩埚 晶体切割
晶体定向
晶体研磨 晶体抛光
上炉、升温、接种
《晶体的生长》课件
目录
• 晶体简介 • 晶体生长的原理 • 晶体生长的方法 • 晶体生长的实验技术 • 晶体生长的应用实例 • 未来展望与挑战
01 晶体简介
晶体的定义
晶体是由原子、分子 或离子按照一定的规 律排列而成的固体物 质。
晶体的内部原子或分 子的排列方式决定了 晶体的物理和化学性 质。
界面反应与扩散
界面过程涉及界面反应和 扩散过程，研究晶体生长 过程中界面物质交换和化 学反应的规律。
界面动力学与控制
界面过程还探讨界面动力 学与控制因素，分析不同 条件下界面形态变化的动 力学过程和机制。
03 晶体生长的方法
熔体生长法
总结词
通过将原料加热至熔化后进行冷却结晶的方法。
详细描述
熔体生长法是一种常见的晶体生长方法，通过将原料加热至熔化，然后控制冷却 速度和温度梯度，使熔体中的原子或分子重新排列成晶体结构。这种方法适用于 制备大尺寸、高质量的单晶材料，如硅单晶和锗单晶等。
LED晶体材料的生长与应用
总结词
LED晶体材料是制造LED灯的关键材料，具有高效、节能、环保等特点，广泛应用能够将电能转化为光能的半导体材料。通过控制LED晶体材料的生 长和掺杂过程，可以获得具有特定能带结构和光学性质的LED晶体。LED晶体在照明、
技术创新
通过技术创新，改进晶体生长设备、 工艺和流程，提高晶体生长效率和产 量。
自动化与智能化
引入自动化和智能化技术，实现晶体 生长过程的远程监控、自动调节和控 制，提高生产效率和产品质量。
环境友好型的晶体生长方法
环保意识
随着环保意识的提高，环境友好型的 晶体生长方法成为研究重点，以减少 对环境的负面影响。
晶体具有规则的几何 外形和内部结构，其 原子排列具有周期性 。
晶体生长技术-CVD原理
质，如H2、N2、CH4、Ar等，只用流量 计就能控制反应气体流量，而不需要控 制温度。这就使涂层设备系统大为简化， 对获得高质量涂层成分和组织十分有利。
CVD反应物质源
2）液态物质源：在室温下呈液态的反应物质,如TiCl4、 CH3CN 、SiCl4、VCl4等，控制液态物质源进入沉积室的量， 一般采用控制载气和加热温度，当载气（如H2、Ar等）通过 被加热的物质源时，就会携带一定数量这种物质的饱和蒸气。 载气携带物质量，可由该液体在不同温度下的饱和蒸气压数 据或蒸气压随温度变化的曲线，定量地估算出单位时间内进 入反应室的蒸气量n，其单位为：mol/min N=10^2*RTF/RT 式中 RT----液体饱和蒸气压（以atm表示） F-----载气流量（L/min） T----势力学温度（K） R-----摩尔气体常数
由于低压，LPCVD中的边界层距离硅片表面更远，边界 层分子密度低，使得反应气体很容易通过边界层，使硅片 表面接触足够的反应气体分子：反应速度限制工艺。
低压化学气相沉积（LPCVD）
低压化学气相沉积（LPCVD）
LPCVD原理 早期CVD 技术以开管系统为主， 即Atmosphere Pressure CVD (APCVD)。 近年来，CVD技术令人注目的新发展是低压CVD技术， 即Low Pressure CVD（LPCVD）。 LPCVD原理与APCVD基本相同，主要差别是： 低压下气体扩散系数增大，使气态反应物和副产物的 质量传输速率加快，形成薄膜的反应速率增加。
CVD化学反应
CVD是通过一个或多个化学反应得以实现的， 涉及到反应化学、热力学、动力学、输运现象、 CVD及薄膜的生长等。其反应方式有很多种， 见下页表。
CVD反应条件
诱导结晶技术原理
诱导结晶技术原理诱导结晶技术是一种通过添加外部诱导剂来促进晶体的形成和生长的方法。
这种技术广泛应用于化学、材料科学和生物医学等领域中，可以获得高纯度、形态良好的晶体，以及可控的晶体生长速度。
本文将全面介绍诱导结晶技术的原理及其应用。
在晶体的形成和生长过程中，有许多因素会影响到晶体的形态、尺寸和纯度。
溶液中的离子浓度、溶液的温度、pH值、溶液中的杂质等因素都会影响到晶体的生长过程。
而通过添加外部诱导剂，可以进一步控制这些因素，促进晶体的命名和生长。
诱导剂通常是一个分子，可以与某些晶体表面结构形成相互作用，从而影响到晶体的生长过程。
根据诱导剂与晶体表面结构的亲和力，可以将诱导剂分为两类：符合型和非符合型。
符合型诱导剂与晶体表面结构之间存在很强的化学亲和力，可以在晶体表面形成化学键，从而控制晶体的生长方向。
这些化学键使得晶体的生长速率发生变化，在某些方向上促进晶体的生长。
而非符合型诱导剂通常是一种高分子化合物，可以通过物理吸附的方式和晶体表面结构形成相互作用。
这些高分子物质可以形成在晶体表面的多层结构，从而形成一个保护层，保护晶体的生长，并且可以改变溶液中的离子平衡，进一步促进晶体的生长。
1.生物医学领域中的应用诱导结晶技术在生物医学领域中有着广泛的应用，可以制备具有高纯度和良好性能的生物大分子晶体。
这些晶体在药物研究和生物物理学研究中具有重要的应用价值。
通过诱导结晶技术可以制备出大量的人类胰岛素晶体，这些晶体可以用于研究胰岛素的功能机制，并为糖尿病的治疗提供了新的思路。
在化学领域中，诱导结晶技术被广泛应用于合成大分子化合物，如聚合物、胶体颗粒等。
这些大分子物质通常由于分子量大、结构复杂，很难通过传统的结晶方法来获得高质量的晶体。
通过添加合适的诱导剂，可以控制这些大分子化合物的结晶，获得高质量、规则排列的晶体，从而为这些大分子物质的研究提供了实验上的支持。
诱导结晶技术也在材料科学领域中得到了广泛的应用。
宝石晶体水热法生长的原理和技术
籽 晶便 在 此 溶 液 中最 终 生 长 成 块 状 宝 石 晶体
由此 可 见
，
籽 晶温 差 水热法
一
的关键 是
：
① 建立
一
个 恒定而 又 稳 定 的温 差
。
，
② 籽 晶生 长 区 的溶液始终被维持在
个适 宜而 又
稳定的亚 稳过饱和状态
3
．
生长技术
3 3
．
1 1
．
高压 釜 和 电阻 炉 的设 计 制造 技 术
氧化
、
还 原 调 控 等 多项 技 术难
题
，
成 功地合成 出大块度
。
高 品 质 的彩 色 蓝 宝 石 晶 体
6
7
)
．
加工 了彩色蓝宝 石饰品
。
(图8 )
本文根 据上 述 研 究成 果 论 述 了 宝 石 晶体 水 热 法 生 长 的原 理 和技术
2
．
生 长原 理
宝 石 晶体 水 热 法 生 长 原 理 是
，
特别在
人 们 的珠 宝 消 费观 念 已 发 生 深 刻 的 变化
。
而 追 求宝 石 文化 品位 和 首 饰
时 尚则 是 此 深 刻 变化 的 主 要 特 征
长技术研 究及 工 程化开 发 连续工 作的
中22
x
，
在此背景下
．
我 们 开 展 了 彩 色 蓝 宝 石 等宝 石 晶体 的水 热 法 生
。
一
项重要任
务
。
3
．
1 2
．
电阻 炉
．
温 差 井 式 电阻 炉
按 下 述 技 术 原 则 设 计制造
直拉单晶硅生长原理及其工艺技术 (2)
图1-6多晶硅
图1-4 晶体熔化曲线
250 200 温度T 150 系列1 100 50 0 a b 时间t c d
温度T
250 200 150 系列1 100 502 单晶和多晶 1.2.1 单晶 在晶体中，晶体的各个部分，从上到下，从里到外，所有原子，分子或离子都是有规律的排 列，组成一个空间点阵。这种排列具有周期性和对称性，他们的结晶学方向都是相同的。根据这种 周期性和对称性，总可以找到一个最小的结构单元，而它周围的结构，其实就是将它重复排列的结 果，最终组成了整个晶体，这个结构单元称为晶胞，它能体现晶体的基本性质，它是组成晶体的最 小单元。也可以理解为同一晶胞在三维空间里不断的重复平移就组成了晶体，这样的晶体称为单晶 体，还可以说，该物质的质点按同一取向排列，由一个核心(晶核)生长而成的晶体就是单晶。 单晶体有大有小，小到一个晶胞、一个晶粒，大到几百千克。之所以把他称为单晶体是因 为组成的物质是相同的，组成它的所有晶胞的晶向是相同的。因此有的还具有规则的外表面和棱线。 1.2.2 多晶 一个物体包含有多个晶体（晶粒），这些晶体杂乱无章的聚集在一起，具有多种晶向，晶 体之间的原子排列发生了变异，从而产生了界限，称为晶界。从单独一个晶体看，具有单晶体的性 质，但从整个物体看，去没有单晶的性质，各项异性的特征消失，这个物体虽然是晶体，但不具备 周期性和对称性，也不具备同一个晶向，这种物体称为多晶体，它是由大量结晶学方向不相同的晶 体组成的。 因为多晶中各个晶粒的取向不同。在外力的作用下，一些晶粒的滑移面处于有利地位，当 受到较大的切应力时，位错开始滑移。而相邻晶粒处于不利位向，不能开始滑移则变成晶粒中的位 错不能越过晶粒晶界，而是塞秸在晶界附近，这个晶粒的变形便受到约束。所以，多晶的变形要困 难些。单晶的塑性形变相对容易些，在外力的作用下容易沿着解离面剖开。图1-6是单晶硅和多晶 硅的实物图.
晶体材料制备原理与技术：第2章 几种典型的晶体生长方法
人工晶体
根据结晶物质的物理化学特性，在掌握了晶 体的生长规律与生长习性的基础上，运用人类 所创建的各种单晶生长技术或方法以及生长设 备，生成或合成出符合人类意愿的并具有重大 应用价值的晶体材料。此晶体可以是自然界存 在的，也可以是自然界不存在的。
人工晶体是近代晶体学的重要分支学科， 是材料科学的重要组成部分及其研究、探索与 发展的前沿领域，更是多学科、多领域通力合 作的结果和集体智慧的结晶。
速度； 如何提高溶质的溶解度和加大晶体的生
长尺寸； 如何控制晶体的成分和掺质的均匀性。
⑹ 水热法
基本原理：
使用特殊设计的装置，人为地创造一个高 温高压环境，由于高温高压下水的解离常数 增大、黏度大大降低、水分子和离子的活动 性增加，可使那些在通常条件下不溶或难溶 于水的物质溶解度、水解程度极大提高，从 而快速反应合成新的产物。
提拉炉
打开炉门后的提拉炉
后热器 石英桶 加热器
熔体 保温材料
坩埚
提拉法生长示意图
籽晶定位 装料
升温
化料
过热处理 下籽晶热处理来自出炉降温 等径生长
回熔、洗晶 提拉
放肩 提拉
提拉法晶体生长流程
当感应器(线圈)中通入一定频率的交变电流时,周 围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使导 体（坩埚）内产生封闭的感应电流--涡流，感应电 流在导体截面上的分布很不均匀。导体表层高密度 电流的电能转变为热能而使导体的温度升高。
溶液法的特点：
• 在远低于熔点温度下生长，避开了可能 发生的分解和晶型转变；
• 热源、生长容器、控制系统容易选择；
• 降低了黏度，使高温冷却时不易形成晶 体的物质形成晶体；
• 温场分布均匀，宜于生长小应力、大尺 寸和均匀性好的晶体；
晶体生长原理与技术
晶体生长原理与技术晶体生长是指无定形物质逐渐形成有序排列的晶体结构的过程。
晶体生长的原理和技术在材料科学、化学工程、地质学等领域都有着重要的应用。
本文将介绍晶体生长的基本原理和常见的生长技术，希望能够为相关领域的研究者和工程师提供一些参考。
晶体生长的原理主要包括热力学和动力学两个方面。
热力学上，晶体生长是在适当的温度、压力和化学势条件下，通过原子、分子或离子的有序排列形成晶体结构。
动力学上，晶体生长受到核形成、生长和形貌稳定性等多个因素的影响。
在实际应用中，热力学和动力学的相互作用决定了晶体生长的过程和结果。
晶体生长的技术包括自发晶体生长和人工晶体生长两种类型。
自发晶体生长是指在自然条件下晶体从溶液、气相或熔体中沉积生长的过程。
常见的自发晶体生长技术包括溶液结晶、气相沉积和熔融结晶等。
人工晶体生长是指通过人为控制条件来促进晶体生长的过程。
常见的人工晶体生长技术包括气相输运法、熔融法、溶液法和固相法等。
在晶体生长技术中，溶液法是应用最为广泛的一种技术。
溶液法是指将溶剂中的溶质逐渐沉积形成晶体的过程。
在溶液法中，溶剂的选择、溶质的浓度、溶液的温度和搅拌速度等因素都会对晶体生长的过程产生影响。
另外，溶液法还包括了一些特殊的技术，如悬浮溶液法、凝胶溶液法和水热法等，这些技术在不同领域都有着重要的应用。
除了溶液法，气相沉积也是一种常见的晶体生长技术。
气相沉积是指通过气相中的原子或分子沉积在基底表面上形成晶体的过程。
在气相沉积技术中，通常会选择适当的气相载体和反应条件来控制晶体的生长方向和形貌。
气相沉积技术在半导体材料、功能薄膜和纳米材料等领域有着广泛的应用。
总的来说，晶体生长是一个复杂的过程，涉及到热力学、动力学和多种技术的相互作用。
通过深入理解晶体生长的原理和技术，可以更好地控制和应用晶体材料，为材料科学和工程技术的发展提供新的思路和方法。
希望本文能够对相关领域的研究和实践有所帮助。
人造石英晶体的生长原理_理论说明以及概述
人造石英晶体的生长原理理论说明以及概述1. 引言1.1 概述人造石英晶体具有广泛的应用领域，如光电子学、光通信以及其他相关领域。
随着科学技术的不断进步，对于人造石英晶体生长原理和方法的研究也越发深入。
本文旨在探讨人造石英晶体的生长原理、生长方法以及其应用领域与发展前景。
1.2 文章结构本文共分为五个部分。
首先是引言部分，对文章进行概括和简要介绍。
接着是第二部分，详细阐述了人造石英晶体的生长原理，包括晶体生长概述、石英晶体结构与性质以及生长机制和影响因素。
第三部分介绍了人造石英晶体的常见生长方法和工艺，包括温度梯度法生长、溶液法生长以及气相沉积法生长。
第四部分则重点讨论了人造石英晶体在光电子学应用领域、光通信领域以及其他领域中的应用前景和发展趋势。
最后，在第五部分中进行总结，并展望未来人造石英晶体研究的方向。
1.3 目的本文旨在全面介绍人造石英晶体的生长原理、生长方法和工艺，并探讨其在光电子学及其他领域中的应用前景。
通过对各种相关因素的分析与总结，旨在为科研工作者提供指导和启示，推动人造石英晶体技术的发展和应用。
2. 人造石英晶体的生长原理2.1 晶体生长概述人工合成石英晶体是一项重要的工艺，它在许多领域中被广泛应用。
晶体生长是指从溶液或气相中通过控制物质的移动和重新排列过程，使单晶种子逐渐增大，最终得到所需尺寸和形状的晶体。
2.2 石英晶体结构与性质石英晶体具有SiO2化学组成，呈三角柱形结构。
它的特殊结构决定了其很高的硬度、热稳定性以及优异的电气和光学性质。
2.3 生长机制和影响因素人造石英晶体的生长机制涉及到溶剂中附着分子与已有结构之间的相互作用。
主要影响因素包括溶液配比、温度、压力、溶剂浓度、固相控制等。
这些因素会对晶体尺寸、纯度以及缺陷密度产生重要影响。
3. 人造石英晶体的生长方法和工艺3.1 温度梯度法生长温度梯度法生长是一种常用的人造石英晶体生长方法。
它基于在溶液中设置温度梯度，通过控制溶液温度和降温速率来实现晶体生长。
重结晶的原理和应用是什么
重结晶的原理和应用是什么原理重结晶是一种常用的纯化和分离技术，主要通过溶解和结晶的过程来获得具有高纯度的晶体。
其基本原理如下：1.溶解过程：将所需物质加入适当的溶剂中，形成一个饱和溶液。
在饱和溶液中，溶质分子以离子或分子的形式均匀分散在溶剂中。
2.结晶过程：通过控制温度和溶液浓度，在适当条件下降低溶解度，使溶质分子逐渐聚集形成晶体。
晶体的生成需要有一个落地点，即晶核。
3.晶体生长：一旦晶核形成，周围的溶质分子会依次加入晶体，并迅速生长，直到达到一定大小。
晶体生长的速率取决于两个因素，即溶液中溶质的浓度以及温度梯度。
4.晶体分离：通过过滤、离心或其他方法将晶体与溶液分离，并进一步处理以获得所需的纯净晶体。
应用重结晶技术在各个行业中都有广泛的应用。
以下列举了一些常见的重结晶应用：1.药物制造：在药物制造过程中，重结晶被用来提取纯净药物成分。
通过重结晶可以去除杂质，提高药物的纯度和效力。
2.化学品生产：在化学工业中，重结晶被广泛用于提纯化学品。
通过重结晶，可以获得高纯度的化学品，以确保产品质量和性能。
3.食品加工：在食品工业中，重结晶用于提取、分离和纯化食品成分。
例如，提炼糖和盐等食品原料时常采用重结晶技术。
4.金属冶炼：在金属冶炼过程中，重结晶可以用来分离和纯化金属。
通过重结晶可以获得高纯度的金属晶体，提高材料的强度和韧性。
5.矿石处理：在矿石处理中，重结晶用于从矿石中提取有用的矿物。
例如，通过重结晶可以提取金、银等贵金属，以及铜、铝等常见金属。
6.日用化学品生产：在日用化学品生产中，重结晶技术被用于提炼和纯化各种化学成分。
例如，提取洗涤剂、香精和香料等。
7.能源领域：在能源领域，特别是在油气勘探和炼油工业中，重结晶被用于分离和纯化石油成分。
通过重结晶可以获得高纯度的石油产品。
8.环境保护：重结晶技术也可以应用于环境保护领域，用于处理含有有害物质的废水。
通过重结晶可以将废水中的有害物质分离和纯化，以达到环境排放标准。
溶液法生长晶体
•由图可见：稳定区晶体不可能生长；不稳 定区晶体可以生长，但是，不可能获得单 一晶体；在亚稳过饱和区，通过籽晶生长 可以获得单晶
•过饱和度：浓度驱动力△c， △c＝c－c*， （c溶液的实际浓度，c*同一温度下的平衡 饱和浓度）
• 过饱和比s：s＝c/c*
溶液法生长晶体
过饱和度的重要性
变溶液成分 • 通过化学反应来控制过饱和度 • 用亚稳相来控制过饱和度，即利用某些物
质的稳定相和亚稳相的溶解度差别，控制 一定的温度，使亚稳相不断溶解，稳定相 不断生长
溶液法生长晶体
（1）降温法
• 基本原理：利用物质较大的正溶解度温度 系数，在保持溶剂总量不变的情况下，通 过降低温度，使溶液成为亚稳过饱和溶 液，以至于析出的晶体不断结晶到籽晶 上。
溶液法生长晶体
3.5 凝胶法晶体生长
• 原理：以凝胶作为扩散和支持介质，使一 些在溶液中进行的化学反应通过凝胶(最常 用的是硅胶)扩散缓慢进行。通过反应物在 凝胶中扩散、反应，进行晶体生长
• 适于生长 1.溶解度十分小的难溶物质的晶体 2.对热很敏感(如分解温度低或熔点下有相变)
的物质的晶体
溶液法生长晶体
溶液法生长晶体
溶液处理
•1 溶液处理意义和目的 溶液是水溶性晶体生长的母体，其状态决 定了晶体生长特性和晶体质量。高度纯 净，减少杂质，减少有害物质。
•2 溶液处理方法 选用试剂级原料，蒸馏水或离子交换水配 制溶液；用微米级以下过滤器过滤；调整 pH值和掺质；
溶液法生长晶体
介质对晶体生长的影响
• 实际晶体都是在一定的介质环境下生长的， 因此介质必然对晶体(外形和完整性)发生影 响．开展这方面的研究，不仅对于培养优质 单晶，而且对于探讨实际晶体的形成问题都 具有重要的意义．
分子束外延
分子束外延分子束外延（英文名称；Molecular Beam Epitaxy）1、定义：分子束外延是一种新的晶体生长技术，简记为MBE。
其方法是将半导体衬底放置在超高真空腔体中，和将需要生长的单晶物质按元素的不同分别放在喷射炉中（也在腔体内）。
由分别加热到相应温度形成蒸汽，经小孔准直后形成分子束或原子束直接喷射到上述衬底上，同时控制分子束对衬底的扫描，就可以生长出极薄的（可薄至单原子层水平）单晶体和几种物质交替的超晶格结构。
2、研究对象：分子束外延主要研究的是不同结构或不同材料的晶体和超晶格的生长。
3、MBE的一般结构：目前最典型的MBE系统是由进样室、预备分析室、和外延生长室串连而成。
进样室：进样室用于换取样品，是整个设备和外界联系的通道，也可同时放入多个衬底片。
预备分析室：对衬底片进行除气处理，对样品进行表面成分、电子结构和杂质污染等分析。
通常在这个真空室配置AES、SIMIS、XPS、UPS等分析仪器。
外延生长室：是MBE系统中最重要的一个真空工作室，用于样品的分子束外延生长。
配置有分子束源、样品架、电离记、高能电子衍射仪和四极质谱仪等部件。
监测分子束流有以下几种：●（1）石英晶体常用于监测束流，束流屏蔽和冷却适当，可得满意结果。
但噪音影响稳定性。
几个 m后，石英晶体便失去了线性。
调换频繁，主系统经常充气，这不利于工作。
●（2）小型离子表，测分子束流压，而不是测分子束流通量。
由于系统部件上的淀积而使其偏离标准。
●（3）低能电子束，横穿分子束，利用所探测物种的电子激发荧光。
原子被激发并很快衰退到基态产生UV荧光，光学聚焦后荧光密度正比于束流密度。
可做硅源的反馈控制。
不足之处：切断电子束，大部分红外荧光和背景辐射也会使信噪比恶化到不稳定的程度。
它只测原子类，不能测分子类物质。
生长室结构：✓✓RHEED是最重要的设备。
高能电子枪发射电子束以1-3度掠射到基片表面后，经表面晶格衍射在荧光屏上产生的衍射条纹直接反映薄膜的结晶性和表面形貌，衍射强度随表面的粗糙度发生变化，振荡反映了薄膜的层状外延生长和外延生长的单胞层数。
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晶体生长原理与技术课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：晶体生长原理及电化学基础所属专业：金属材料物理学课程性质：专业方向选修课，学位课，必修环节学分： 4 学时： 72（二）课程简介、目标与任务；课程简介：本课程将在绪论中，对人工晶体生长的基本概念，研究范畴，研究历史和晶体生长方法分类等基本概念进行简要介绍。
然后分4篇进行论述。
第一篇为晶体生长的基本原理，将分5章，对晶体生长过程的热力学和动力学原理，结晶界面形貌与结构，形核与生长的动力学过程进行描述。
第二篇为晶体生长的技术基础，将分3章，对晶体生长过程的涉及的传热、传质及流体流动原理，晶体生长过程的化学原理和晶体生长过程控制涉及的物理原理进行论述。
第三篇为晶体生长技术，将分4章对熔体生长、溶液生长、气相生长的主要方法及其控制原理进行论述。
第四篇，晶体的性能表征与缺陷，将分2章，分别对晶体的结构、性能的主要表征方法，晶体的结构缺陷形成与控制原理进行论述。
目标与任务：掌握晶体生长的基本物理原理，学会将基本物理知识运用与晶体生长过程分析讨论。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；修完普通物理学及四大力学课程、固体物理课程后才可学习该课程，该课程向前联系基本物理知识的运用，向后衔接研究生科学研究中遇到的实际结晶学问题。
（四）教材与主要参考书。
教材两本：《晶体生长原理与技术》，介万奇，北京：科学出版社，2010参考书：《晶体生长科学与技术》[上、下册]，张克从，凝聚态物理学丛书，北京：科学出版社，1997 《人工晶体：生长技术、性能与应用》，张玉龙，唐磊，化学工业出版社，2005《晶体生长基础》，姚连增，中国科学技术大学出版社，1995《晶体生长的物理基础》，闵乃本，上海科学技术出版社，1982（五）主讲教师。
主讲：王君教师梯队：闫徳，耿柏松，卓仁富，吴志国二、课程内容与安排绪论（1学时）交代本课程的主要内容，讲授方式，学生需要掌握和了解的内容，与已经学过的课程的相关性，在后续的学习中的地位和作用。
第一篇晶体生长的基本原理第1章晶体1.1 晶体的基本概念1.1.1 晶体的结构特征1.1.2 晶体结构与点阵1.1.3 晶向与晶面1.1.4 晶体的结构缺陷概述1.2 晶体材料1.2.1 常见晶体材料的晶体结构1.2.2 按照功能分类的晶体材料1.3 晶体生长技术的发展1.4 晶体生长技术基础及其与其他学科的联系（一）教学方法与学时分配课堂讨论，3学时（二）内容及基本要求主要内容：晶体的基本结构及表示方法，晶体中常见的缺陷及产生，常见晶体结构及材料。
【重点掌握】：晶体中的缺陷及晶体结构。
【掌握】：常见晶体结构即材料。
【难点】：晶体缺陷。
第2章晶体生长的热力学原理2.1 晶体生长过程的物相及其热力学描述2.1.1 气体的结构及热力学描述2.1.2 液体的结构及热力学描述2.1.3 固体的结构及其热力学参数2.1.4 相界面及其热力学分析2.1.5 晶体生长的热力学条件2.2 单质晶体生长热力学原理2.2.1 单质晶体生长过程中的热力学平衡2.2.2 液相及气相生长的热力学条件及驱动力2.2.3 固态再结晶的热力学条件2.3 二元系的晶体生长热力学原理2.3.1 二元合金中的化学位2.3.2 液-固界面的平衡与溶质分凝2.3.3 气-液及气-固平衡2.4 多组元系晶体生长热力学分析2.4.1 多元体系的自由能2.4.2 多元系结晶过程的热力学平衡条件2.4.3 相图计算技术的应用2.5 化合物晶体生长热力学原理2.5.1 化合物分解与合成过程的热力学分析2.5.2 复杂二元及多元化合物体系的简化处理2.5.3 化合物晶体非化学计量比的成分偏离与晶体结构缺陷2.5.4 熔体中的短程序及缔合物（一）教学方法与学时分配课堂讨论及讲授，8学时（二）内容及基本要求主要内容：描述不同结构的热力学参数，晶体生长的热力学条件，单质、合金、多元晶体生长的热力学原理。
【重点掌握】：单质及二元合金生长的热力学条件。
【掌握】：多元合金生长热力学条件分析过程。
【难点】：晶体生长的热力学原理。
第3章晶体生长的动力学原理3.1 结晶界面的微观结构3.1.1 结晶界面结构的经典模型3.2 结晶界面的原子迁移过程与生长速率3.3 晶体生长的本征形态3.3.1 晶体生长形态的热力学分析3.3.2 晶体生长形态的动力学描述（一）教学方法与学时分配（一）教学方法与学时分配课堂讨论，4学时（二）内容及基本要求主要内容：晶体界面的结构及模型，晶体生长时界面原子的迁移过程及晶体的生长速率，晶体生长的形态与界面微观结构及生长热力学分析和动力学描述。
【重点掌握】：晶体生长过程中原子的迁移过程及生长热力学和动力学。
【掌握】：结晶界面的微观结构及生长形态。
【难点】：晶体生长的动力学过程。
第4章实际晶体生长形态的形成原理4.1 晶体生长驱动力与平面结晶界面的失稳4.2 枝晶的形成条件与生长形态4.3 枝晶阵列的生长4.3.1 Hunt模型4.3.2 KurZ-Fisher模型4.3.3 Lu-Hunt数值模型4.4 强各向异性晶体强制生长形态4.5 多相协同生长4.5.1 亚共晶生长4.5.2 共晶生长4.5.3 偏晶生长4.5.4 包晶生长（一）教学方法与学时分配课堂讨论及讲授，8学时（二）内容及基本要求主要内容：晶体生长形态及模型原理，晶体生长形态与相图的关系。
【重点掌握】：晶体生长形态的模型及生长形态与相图的关系。
【掌握】：二元合金相图。
【难点】：晶体生长形态的形成原理。
第5章晶体生长过程的形核原理5.1 均质形核理论5.1.1 熔体中的均质形核理论5.1.2 气相与固相中的均质形核5.1.3 均质形核理论的发展5.2 异质形核5.2.1 异质形核的基本原理5.2.2 异质外延生长过程中的形核5.3 多元多相合金结晶过程中的形核5.3.1 多组元介质中的形核5.3.2 多相形核过程的分析5.4 特殊条件下的形核问题5.4.1 溶液中的形核5.4.2 电化学形核5.4.3 超临界液体结晶过程中的形核（一）教学方法与学时分配课堂讨论及讲授，8学时（二）内容及基本要求主要内容：均匀形核、非均匀形核，多组元合金的形核及特殊条件下的形核。
【重点掌握】：晶体形核的热力学原理。
【掌握】：特殊条件下的形核。
【难点】：晶体生长形态的形成原理。
第二篇晶体生长的技术基础第6章晶体生长过程的传输问题6.1 晶体生长过程的传质原理6.1.1 溶质扩散的基本方程6.1.2 扩散过程的求解条件与分析方法6.1.3 扩散系数的本质及其处理方法6.1.4 晶体生长过程扩散的特性6.1.5 多组元的协同扩散6.1.6 外场作用下的扩散6.2 晶体生长过程的传热原理6.2.1 晶体生长过程的导热6.2.2 晶体生长过程的辐射换热6.2.3 晶体生长过程的对流换热与界面换热6.2.4 晶体生长过程温度场的测控方法与技术6.3 晶体生长过程的液相流动6.3.1 流动的起因与分类6.3.2 流体的黏度6.3.3 流体流动的控制方程6.3.4 流体流动过程的求解条件与分析方法6.3.5 层流与紊流的概念及典型层流过程分析6.3.6 双扩散对流6.3.7 Marangoni对流（一）教学方法与学时分配课堂讨论，8学时（二）内容及基本要求主要内容：晶体生长过程中的扩散问题、导热问题、流动问题。
【重点掌握】：晶体生长过程的扩散及生长热力学。
【掌握】：导热及液体流动对晶体生长的影响。
【难点】：晶体生长的扩散及热力学第7章晶体生长过程中的化学问题7.1 晶体生长过程相关的化学原理7.1.1 晶体生长过程的化学反应7.1.2 物质的主要化学性质和化学定律7.1.3 化学反应动力学原理7.1.4 化学反应过程的热效应7.1.5 化学反应的尺寸效应7.1.6 晶体生长过程的其他化学问题7.2 原料的提纯7.2.1 气化－凝结法7.2.2 萃取法7.2.3 电解提纯法7.2.4 区熔法7.3 晶体生长原料的合成原理7.3.1 熔体直接反应合成7.3.2 溶液中的反应合成7.3.3 气相反应合成7.3.4 固相反应合成7.3.5 自蔓延合成（一）教学方法与学时分配课堂讨论，8学时（二）内容及基本要求主要内容：晶体生长过程中的一些与化学相关的反应、定律及原理，原料的提纯及合成原理。
【重点掌握】：晶体生长过程中的化学问题。
【掌握】：原料的提纯及合成原理。
【难点】：晶体生长中的化学问题。
第8章晶体生长过程物理场的作用8.1 晶体生长过程的压力作用原理8.1.1 重力场中的压力8.1.2 微重力场的特性与影响8.1.3 超重力场的特性与影响8.1.4 晶体生长过程的高压技术8.2 晶体生长过程中的应力分析8.2.1 应力场计算的基本方程8.2.2 应力场的分析方法8.2.3 应力作用下的塑性变形8.2.4 薄膜材料中的应力8.3 电场在晶体生长过程中的作用原理8.3.1 材料的电导特性8.3.2 材料的电介质特性8.3.3 晶体生长相关的电学原理8.3.4 电场在晶体生长过程应用的实例8.4 电磁场在晶体生长过程中应用的基本原理8.4.1 电磁效应及磁介质的性质8.4.2 电磁场的作用原理8.4.3 电磁悬浮技术8.4.4 电磁场对对流的控制作用（一）教学方法与学时分配课堂讨论，6学时（二）内容及基本要求主要内容：晶体生长过程中的压力作用原理，应力分析以及重力场、电场、电磁场对晶体生长的影响及作用原理。
【重点掌握】：晶体生长过程中应力的影响。
【掌握】：重力场、电场、电磁场对晶体生长的影响。
【难点】：应力分析。
第三篇晶体生长技术第9章熔体法晶体生长（1）——Bridgman法及其相似方法第10章熔体法晶体生长（2）——CZ法及其他熔体生长方法第11章溶液法晶体生长第12章气相晶体生长方法（一）教学方法与学时分配课堂讨论，10学时（二）内容及基本要求主要内容：熔体、液体及气相晶体生长方法。
【重点掌握】：熔体法及气相生长过程。
【掌握】：溶液法晶体生长过程。
【难点】：晶体生长过程中的物理问题。
第四篇晶体缺陷分析与性能表征第13章晶体缺陷的形成与控制第14章晶体的结构与性能表征（一）教学方法与学时分配课堂授课，6学时（二）内容及基本要求主要内容：点缺陷、线缺陷及面缺陷的形成与控制方法，对晶体性能的影响；晶体结构及性能表征方法。
【重点掌握】：缺陷的形成与控制。
【掌握】：晶体性能表征。
【难点】：晶体缺陷。
复习 2学时（重点掌握、掌握、了解、一般了解四个层次可根据教学内容和对学生的具体要求适当减少，但不得少于两个层次）三、课程考试安排与成绩记分办法（一）考试安排：考试时间：无固定时间，在主要章节讲授完成后随机。