晶體生長技術的外延，晶體生長理論的重要問題

1樓：守則護吧組

又名取向附生，它是指在一塊單晶片上再生長一層單晶薄層，這個薄層在結構上要與原來的晶體(稱為基片)相匹配。外延可分為同質外延和異質外延。像半導體材料的矽片再外延一層矽是屬同質外延；如果在白寶石基片上外延矽，那就是異質外延了。

外延生長的方法，主要有氣相外延和液相外延，也還有分子束外延等。外延生長在半導體材料研製方面應用很坦吵帆廣，磁泡材料的發展也應用了外延方法。

氣相外延材料在氣相狀況下沉積在單晶基片上，這種生長單晶薄膜的方法叫氣相外延法碰塵，氣相外延有開管和閉管兩種方式，半導體制備中的矽外延和砷化鎵外延，多半採用開管外延方式。

液相外延將用於外延的材料溶解在溶液中，使達到飽和，然後將單晶基片浸泡在這溶液中，再使溶液達到讓雹過飽和，這就導致材料不斷地在基片上析出結晶。控制結晶層的厚度得到新的單晶薄膜。這樣的工藝過程稱為液相外延。

這方法的優點是操作簡單，生長溫度較低，速率也較快，但在生長過程中很難控制雜質濃度的梯度等。半導體材料砷化鎵的外延層，磁泡材料石榴石薄膜生長，多半用這種方法。

2樓：夢之島獸角

外延的種類與特點。

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外延生長為什麼是單晶。

3樓：蓴灬叔

外延生長薄膜時需要用單晶材料作為襯底。

常用的比如說矽單晶。單晶晶格常數比較大，所以外延生長氧化物薄膜一般用鈦酸鍶單晶。生長石墨烯可以用銅單晶。

外延生長薄膜原理是：薄膜的某個結晶取向的晶格常數和單晶襯底的晶格常數相匹配，這樣襯底就有誘導薄膜定向結晶的作用。但是薄膜不能生長的太厚，太厚了就沒有誘導作用了。

具體某種材料能不能進行外延生長、需要什麼材料當沉底，請自行查閱文獻吧。

單晶薄膜和多晶薄膜的區別：一般在兩種情況下需要生長單晶薄膜。1、只有特定取向的薄膜才有最佳的效能。

這是因為一般材料的單晶的效能都是各向異性的。2、晶界對材料的某個效能影響非常大，為了消除晶界影響把薄膜做成單晶。總結起來就是單晶的效能比多晶好很多才有必要做單晶薄膜。

也有其他因素，比如你想發好文章就做了單晶的薄膜。

晶體生長理論的重要問題

4樓：鑫小朋友

在晶體生長形態學中還有乙個重要問題，就是形態的穩定性：具體來說，就是生長介面是否能夠持續地保持下去。有些介面雖然能夠滿足斯忒藩問題的解，但實際上卻並不出現，因為這種介面對於干擾是不穩定的。

設想某一平介面在某瞬時受到干擾，使介面區域性突出。它隨時間的演變將有兩種可能性：一是干擾的振幅逐漸衰減，最終介面恢復原狀，表明原介面是穩定的；另一種情況是干擾振幅逐漸增大，則表明原來的平介面是不穩定的，可能轉化為凹凸不平的胞狀介面，或甚至於發展為枝晶(den-drites)。

對於純的材料，正的溫度梯度（熔體溫度高於凝固點）使介面穩定，而負的溫度梯度（熔體溫度低於凝固點）則導致介面失穩。通常生長晶體總是在正的溫度梯度條件下進行的，但也經常觀測到平介面的失穩。50年代中b.

查爾默斯提出溶質引起的組分過冷的效應來解釋。到60年代初馬林斯與塞克卡用自洽的動力學方法來處理介面穩定性問題，匯出更正確的穩定性判據，並可以追蹤介面失穩和初期的演變過程。介面穩定性理論也被推廣應用於共晶合金的凝固、枝晶生長以及光滑介面失穩等問題，目前還在繼續發展之中。

晶體生長理論的介紹

5樓：棉花糖

晶體生長理論是用以闡明晶體生長這一物理－化學過程。形成晶體的母相可以是氣相、液相或固相；母相可以是單一組元的純材料，也可以是包含其他組元的溶液或化合物。生長過程可以在自然界中實現，如冰雪的結晶和礦石的形成；也可以在人工控制的條件下實現，如各種技術單晶體的培育和化學工業中的結晶。