Pada awal abad ke-20, prinsip-prinsip sains dan teknologi modern terus digunakan untuk mengendalikan proses pertumbuhan kristal, dan pertumbuhan kristal mulai berevolusi dari seni menjadi sains. Terutama sejak tahun 1950-an, pengembangan material semikonduktor yang diwakili oleh silikon kristal tunggal telah mendorong pengembangan teori dan teknologi pertumbuhan kristal. Dalam beberapa tahun terakhir, pengembangan berbagai semikonduktor majemuk dan material elektronik lainnya, material optoelektronik, material optik nonlinier, material superkonduktor, material feroelektrik, dan material kristal tunggal logam telah menyebabkan serangkaian masalah teoretis. Dan persyaratan yang semakin kompleks diajukan untuk teknologi pertumbuhan kristal. Penelitian tentang prinsip dan teknologi pertumbuhan kristal menjadi semakin penting dan telah menjadi cabang penting sains dan teknologi modern.
Saat ini, pertumbuhan kristal secara bertahap telah membentuk serangkaian teori ilmiah yang digunakan untuk mengendalikan proses pertumbuhan kristal. Namun, sistem teoretis ini belum sempurna, dan masih banyak materi yang bergantung pada pengalaman. Oleh karena itu, pertumbuhan kristal buatan umumnya dianggap sebagai kombinasi antara keterampilan dan sains.
Persiapan kristal lengkap memerlukan kondisi berikut:
1. Suhu sistem reaksi harus dikontrol secara merata. Untuk mencegah pendinginan berlebih atau pemanasan berlebih lokal, hal ini akan memengaruhi nukleasi dan pertumbuhan kristal.
2. Proses kristalisasi harus selambat mungkin untuk mencegah nukleasi spontan. Karena begitu nukleasi spontan terjadi, banyak partikel halus akan terbentuk dan menghambat pertumbuhan kristal.
3. Sesuaikan laju pendinginan dengan nukleasi dan laju pertumbuhan kristal. Kristal tumbuh secara seragam, tidak ada gradien konsentrasi dalam kristal, dan komposisinya tidak menyimpang dari proporsionalitas kimia.
Metode pertumbuhan kristal dapat diklasifikasikan menjadi empat kategori berdasarkan jenis fase induknya, yaitu pertumbuhan lelehan, pertumbuhan larutan, pertumbuhan fase uap, dan pertumbuhan fase padat. Keempat jenis metode pertumbuhan kristal ini telah berkembang menjadi puluhan teknik pertumbuhan kristal dengan perubahan kondisi kontrol.
Secara umum, jika seluruh proses pertumbuhan kristal diuraikan, maka sekurang-kurangnya harus meliputi proses-proses dasar berikut: pelarutan zat terlarut, pembentukan unit pertumbuhan kristal, pengangkutan unit pertumbuhan kristal dalam medium pertumbuhan, pertumbuhan kristal Pergerakan dan penggabungan unsur pada permukaan kristal dan transisi antarmuka pertumbuhan kristal, sehingga dapat mewujudkan pertumbuhan kristal.
Waktu posting: 07-Des-2022