單晶銀是什么？

　　相對(duì)普通的多晶體資料性能特別，一般選用提拉法制備。單晶資料依據(jù)晶體成長(zhǎng)法制作分為

　　借由柴克勞司基法(Czochralski)又叫晶體成長(zhǎng)法將復(fù)晶晶體提煉成對(duì)稱的、有規(guī)則的、成幾許型的單晶格結(jié)構(gòu)。

　　浮區(qū)法(Floating zone)可將低純度硅晶體提煉成對(duì)稱的、有規(guī)則的、成幾許型的單晶晶格結(jié)構(gòu)。

　　單晶是由結(jié)構(gòu)基元在三維空間內(nèi)，呈周期擺放而成的固態(tài)物質(zhì)。如水晶，金剛石，寶石等。單向有序擺放決定了它具有以下特征:均勻性、各向異性、自限性、對(duì)稱性、最小內(nèi)能和最大穩(wěn)定性。跟著出產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展?天然單晶已經(jīng)不能滿足人們的需求，各種工業(yè)都提出了對(duì)單晶資料的很多需求，如:鐘表業(yè)提出了對(duì)紅寶石的很多需求、機(jī)械加工業(yè)提出了對(duì)金剛石的需求等等。所以單晶資料的前史就進(jìn)入了人工制備的階段。

　　折疊熔體法成長(zhǎng)晶體

　　此法為最常用辦法，是從結(jié)晶物質(zhì)的熔體中成長(zhǎng)晶體。適用于光學(xué)半導(dǎo)體，激光技術(shù)上需求的單晶資料。

　　(一)晶體成長(zhǎng)的必要條件。

　　依據(jù)晶體成長(zhǎng)時(shí)系統(tǒng)中存在的--由熔體(m)向晶體(C)自發(fā)轉(zhuǎn)變時(shí)--兩相間自由焓的聯(lián)系:Gm(T)>Gc(T)，即△G=Gc(T)-Gm(T)≈△He-Te△Se-△T△Se=△T△Se<0。結(jié)晶時(shí)， △Se>0，只有△T<0 。熔體單晶體成長(zhǎng)的必要條件是:系統(tǒng)溫度低于平衡溫度。系統(tǒng)溫度低于平衡溫度的狀況稱為過(guò)冷。△T的絕對(duì)值稱為過(guò)冷度。過(guò)冷度作為熔體晶體成長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力。一般情況:該值越大，晶體成長(zhǎng)越快。當(dāng)值為零時(shí)，晶體成長(zhǎng)停止。

　　(二)晶體成長(zhǎng)的充分條件

　　晶體成長(zhǎng)是發(fā)生在固-液(或晶-液)界面上。一般為保證晶體粒成長(zhǎng)只需使固-液界面鄰近很小區(qū)域熔體處于過(guò)冷態(tài)，絕大部分熔體處于過(guò)熱態(tài)(溫度高于Te )。已成長(zhǎng)出的晶體溫度又需低于Te。就是說(shuō)整個(gè)系統(tǒng)由熔體到晶體的溫度由過(guò)熱向過(guò)冷改變。過(guò)熱與過(guò)冷區(qū)的界面為等溫區(qū)。此面與晶體成長(zhǎng)界面間的熔體為過(guò)冷熔體。且過(guò)冷度沿晶體成長(zhǎng)反方向逐步增大。晶體的溫度最低。這種由晶體到熔體方向存在的溫度梯度是熱量輸運(yùn)的必要條件。熱量由熔體經(jīng)成長(zhǎng)面?zhèn)飨蚓w，并由其轉(zhuǎn)出。

　　晶體成長(zhǎng)的充分條件:(dT/dz)c必定、(dT/dz)m為零時(shí)，整個(gè)區(qū)域熔體處于過(guò)冷態(tài)，晶體成長(zhǎng)速率最大。關(guān)于必定結(jié)晶物質(zhì)，過(guò)冷度必定時(shí)，決定晶體成長(zhǎng)速率的主要因素是晶體與熔體溫度梯度(dT/dz)c與(dT/dz)m的相對(duì)大小。只有晶體溫度梯度增大，熔體溫度梯度削減，才能提高晶體成長(zhǎng)速度。需指出:晶體成長(zhǎng)速度并非越大越好，太大會(huì)呈現(xiàn)不完全成長(zhǎng)，影響質(zhì)量。

　　(三)晶體成長(zhǎng)辦法

　　1 提拉法:提拉法適于半導(dǎo)體單晶Si、Ge及大多數(shù)激光晶體。

　　工藝流程:

　　1)同成分的結(jié)晶物質(zhì)熔化，但不分解，不與周?chē)磻?yīng)。

　　2)預(yù)熱籽晶，旋轉(zhuǎn)著下降后，與熔體液面觸摸，待熔后，緩慢向上提拉。

　　3)下降坩堝溫度或熔體溫度梯度，不斷提拉籽晶，使其籽晶變大。

　　4)等徑成長(zhǎng):堅(jiān)持合適的溫度梯度與提拉速度，使晶體等徑成長(zhǎng)。

　　5)收晶:晶體成長(zhǎng)所需長(zhǎng)度后，拉速不變，升高熔體溫度或熔體溫度不變，加速拉速，使晶體脫離熔體液面。

　　6)退火處理晶體。

　　2 坩堝下降法:

　　在下降坩堝的進(jìn)程，能精細(xì)測(cè)溫，控溫的設(shè)備中進(jìn)行。過(guò)熱處理的熔體降到稍高于凝固溫度后，下降至低溫區(qū)，完結(jié)單晶成長(zhǎng)，并能繼續(xù)堅(jiān)持。

　　3 泡生法:

　　過(guò)熱熔體降溫至稍高于熔點(diǎn)，下降爐溫或冷卻籽晶桿，使籽晶周?chē)垠w過(guò)冷，成長(zhǎng)晶體。操控好溫度，就能堅(jiān)持晶體不斷成長(zhǎng)。

　　4 水平區(qū)熔法:

　　盛有結(jié)晶物質(zhì)的坩堝，在帶有溫度梯度的加熱器，從高溫區(qū)向低溫區(qū)移動(dòng)，完結(jié)熔化到結(jié)晶進(jìn)程。

　　以上四種晶體成長(zhǎng)運(yùn)用的坩堝，應(yīng)具備:熔點(diǎn)高于工作溫度200℃，不與熔體互熔起化學(xué)反應(yīng)，良好的加工性及抗熱震性，熱膨脹系數(shù)與結(jié)晶物質(zhì)相近，常用鉑、銥、鋼、石墨、石英及其它高熔點(diǎn)氧化物。