摘要 無論用何種方法生長晶體,總要有晶核存在,籽晶可為晶體繼續(xù)生長的“核”。與自發(fā)成核相比,放置籽晶生長晶體能控制晶體的取向,生長速率,完整性和摻雜等。但在所有多組分系統(tǒng)中,特別是在助熔...
無論用何種方法生長晶體,總要有晶核存在,籽晶可為晶體繼續(xù)生長的“核”。與自發(fā)成核相比,放置籽晶生長晶體能控制晶體的取向,生長速率,完整性和摻雜等。但在所有多組分系統(tǒng)中,特別是在助熔劑系統(tǒng)中,擴散慢,因而生長速度也慢,這是用晶種法生長晶體的不利因素。 以通常情況下有三種放置籽晶的生長方法是可行的:
1.在有籽晶時借助于緩慢冷卻生長晶體。
2.在處于系統(tǒng)冷區(qū)的籽晶上生長,而過量的溶質和熔劑在系統(tǒng)的熱區(qū)接觸形成。
3.在籽晶上生長晶體,而過飽和度是因蒸發(fā)熔劑造成的。
在高壓,高溫條件下合成立方氮化硼時,主要采用的方法是第2種。在此情況下生長只是在窄的溫度范圍內才是穩(wěn)定的,并且組分,雜質的分布常依賴于溫度這一參數(shù)。
籽晶可用專門培養(yǎng)的,也可在長成的晶體中選取,原則上晶體的任何一部分都可以做為籽晶。由于晶體生長的各向異性,一個完全由自然面所包圍的小晶體,并不一定是最合適的籽晶。籽晶應根據(jù)所培養(yǎng)的晶體的生長習性,選擇有利的形式,例如對于在各個方向都較勻稱生長的晶體,可選取“粒狀”籽晶;對于在某一方向生長較慢的晶體,最好采用平行該方向的“桿狀”籽晶;對于主要在一個方向上生長的晶體,則應選取截面垂直該方向的“片狀”籽晶。
籽晶應該經(jīng)過嚴格的選擇。籽晶的缺陷很容易引入生長晶體中,因為實驗已經(jīng)證明,晶體中的位錯大都是從籽晶上延伸出來的,并且籽晶小時,缺陷對生長晶體的相對影響亦較小。選好的籽晶要經(jīng)過清潔處理和預熱處理,這樣才能保證生長晶體的質量。