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超声重结晶原理

更新时间:2023-12-10      点击次数:311
一、超声波晶体功能描述
超声波是一种高频振动波,能够在物质中引起微小的振动和位移,同时也能激发物质内部的各种声波模式。在晶体生长中,超声波可以起到以下几个方面的作用:
1. 破碎成核:超声波能够打破分子之间的化学键,使物质发生结构变化,同时促进晶体的初期成核;
2. 搅拌液体:超声波能够在液体中产生高速剪切力,破坏流体的局部层次结构,从而促进晶体成核和生长;
3. 强化传质:由于声波进入生长液体后,会产生大量的崎岖表面和空腔等结构,这些结构会导致流体的分子发生局部的变形和加速移动,从而促进物质的扩散和传质。
二、超声重结晶的特性:
超声重结晶是利用超声波对晶体进行控制的晶体生长技术:
1.生长速率加快:超声波能够促进物质扩散并加强传质,加速晶体的生长;
2.晶体质量高:超声波能够破碎成核、搅拌液体和强化传质性质,帮晶体的活性更高,晶体品质也更好;
3.适用性广:超声波生长适用于晶体的生长:晶体管、LED、半导体材料等。
实验过程:
1.合适诱导晶种,建立晶体结晶体系;
2. 在晶体生长体系中加入生长溶液,进行超声工作;
3.生长溶液中组分沉积于晶种上,逐渐形成晶体,由于超声波的作用,晶体的生长速率很快,晶体质量很高;
4. 不断循环此过程,使晶体逐渐增大,直至达到所需要的大小。
三、超声重结晶的应用
1. 制备半导体材料:半导体材料的生长过程中需要控制晶体的生长方向和结构,采用超声重结晶技术可以得到更高质量的半导体材料;
2. 制备光学器件:光学器件需要具备高品质的晶体,超声波能够促进晶体的成核和生长,从而得到更好的光学器件材料;
3. 制备纳米材料:超声波能够控制晶体的生长速率和结构,能够得到高质量的纳米材料。
超声重结晶技术是一种高效的晶体生长技术,具有生长速率快、晶体质量高、应用范围广泛等优点,在材料科学、电子器件等领域具有广泛的应用前景


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