超聲重結(jié)晶原理

來源：KTIMES TECHNOLOGY LIMITED 2023年12月10日 13:26

一、超聲波晶體功能描述

超聲波是一種高頻振動波，能夠在物質(zhì)中引起微小的振動和位移，同時也能激發(fā)物質(zhì)內(nèi)部的各種聲波模式。在晶體生長中，超聲波可以起到以下幾個方面的作用：

1. 破碎成核：超聲波能夠打破分子之間的化學鍵，使物質(zhì)發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，同時促進晶體的初期成核；

2. 攪拌液體：超聲波能夠在液體中產(chǎn)生高速剪切力，破壞流體的局部層次結(jié)構(gòu)，從而促進晶體成核和生長；

3. 強化傳質(zhì)：由于聲波進入生長液體后，會產(chǎn)生大量的崎嶇表面和空腔等結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)會導致流體的分子發(fā)生局部的變形和加速移動，從而促進物質(zhì)的擴散和傳質(zhì)。

二、超聲重結(jié)晶的特性：

超聲重結(jié)晶是利用超聲波對晶體進行控制的晶體生長技術(shù)：

1.生長速率加快：超聲波能夠促進物質(zhì)擴散并加強傳質(zhì)，加速晶體的生長；

2.晶體質(zhì)量高：超聲波能夠破碎成核、攪拌液體和強化傳質(zhì)性質(zhì)，幫晶體的活性更高，晶體品質(zhì)也更好；

3.適用性廣：超聲波生長適用于晶體的生長：晶體管、LED、半導體材料等。

實驗過程：

1.合適誘導晶種，建立晶體結(jié)晶體系；

2. 在晶體生長體系中加入生長溶液，進行超聲工作；

3.生長溶液中組分沉積于晶種上，逐漸形成晶體，由于超聲波的作用，晶體的生長速率很快，晶體質(zhì)量很高；

4. 不斷循環(huán)此過程，使晶體逐漸增大，直至達到所需要的大小。

三、超聲重結(jié)晶的應用

1. 制備半導體材料：半導體材料的生長過程中需要控制晶體的生長方向和結(jié)構(gòu)，采用超聲重結(jié)晶技術(shù)可以得到更高質(zhì)量的半導體材料；

2. 制備光學器件：光學器件需要具備高品質(zhì)的晶體，超聲波能夠促進晶體的成核和生長，從而得到更好的光學器件材料；

3. 制備納米材料：超聲波能夠控制晶體的生長速率和結(jié)構(gòu)，能夠得到高質(zhì)量的納米材料。

超聲重結(jié)晶技術(shù)是一種高效的晶體生長技術(shù)，具有生長速率快、晶體質(zhì)量高、應用范圍廣泛等優(yōu)點，在材料科學、電子器件等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景

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