La teoria della crescita del cristallo laser

All'inizio del XX secolo, i principi della scienza e della tecnologia moderne furono continuamente utilizzati per controllare il processo di crescita dei cristalli, e la crescita dei cristalli cominciò ad evolversi dall'arte alla scienza.Soprattutto a partire dagli anni '50, lo sviluppo di materiali semiconduttori rappresentati dal silicio monocristallino ha promosso lo sviluppo della teoria e della tecnologia della crescita dei cristalli.Negli ultimi anni, lo sviluppo di una varietà di semiconduttori composti e altri materiali elettronici, materiali optoelettronici, materiali ottici non lineari, materiali superconduttori, materiali ferroelettrici e materiali metallici monocristallini ha portato a una serie di problemi teorici.E vengono avanzati requisiti sempre più complessi per la tecnologia di crescita dei cristalli.La ricerca sul principio e sulla tecnologia della crescita dei cristalli è diventata sempre più importante ed è diventata un ramo importante della scienza e della tecnologia moderne.
Allo stato attuale, la crescita dei cristalli ha gradualmente formato una serie di teorie scientifiche, che vengono utilizzate per controllare il processo di crescita dei cristalli.Tuttavia, questo sistema teorico non è ancora perfetto e molti contenuti dipendono ancora dall’esperienza.Pertanto, la crescita dei cristalli artificiali è generalmente considerata una combinazione di artigianato e scienza.
La preparazione dei cristalli completi richiede le seguenti condizioni:
1.La temperatura del sistema di reazione deve essere controllata in modo uniforme.Al fine di prevenire il raffreddamento eccessivo o il surriscaldamento locale, ciò influenzerà la nucleazione e la crescita dei cristalli.
2. Il processo di cristallizzazione dovrebbe essere il più lento possibile per prevenire la nucleazione spontanea.Perché una volta avvenuta la nucleazione spontanea, si formeranno molte particelle fini che ostacoleranno la crescita dei cristalli.
3. Abbina la velocità di raffreddamento alla nucleazione dei cristalli e alla velocità di crescita.I cristalli crescono in modo uniforme, non vi è alcun gradiente di concentrazione nei cristalli e la composizione non si discosta dalla proporzionalità chimica.
I metodi di crescita dei cristalli possono essere classificati in quattro categorie in base al tipo di fase madre, ovvero crescita della fusione, crescita della soluzione, crescita della fase vapore e crescita della fase solida.Questi quattro tipi di metodi di crescita dei cristalli si sono evoluti in dozzine di tecniche di crescita dei cristalli con cambiamenti nelle condizioni di controllo.
In generale, se l'intero processo di crescita dei cristalli viene scomposto, dovrebbe includere almeno i seguenti processi di base: dissoluzione del soluto, formazione dell'unità di crescita dei cristalli, trasporto dell'unità di crescita dei cristalli nel mezzo di crescita, crescita dei cristalli. Il movimento e la combinazione dei elemento sulla superficie del cristallo e la transizione dell'interfaccia di crescita del cristallo, in modo da realizzare la crescita del cristallo.