材料常用制備方法晶體生長(zhǎng)技術(shù)1．熔體生長(zhǎng)法【meltgrowthmethod】（將欲生長(zhǎng)晶體的原料熔化，然后讓熔體達(dá)到一定的過(guò)冷而形成單晶）1.1提拉法特點(diǎn)：a.可以在短時(shí)間內(nèi)生長(zhǎng)大而無(wú)錯(cuò)位晶體b.生長(zhǎng)速度快，單晶質(zhì)量好c.適合于大尺寸完美晶體的批量生產(chǎn)1.2坩堝下降法特點(diǎn)：裝有熔體的坩堝緩慢通過(guò)具有一定溫度梯度的溫場(chǎng)，開(kāi)始時(shí)整個(gè)物料熔融，當(dāng)坩堝下降通過(guò)熔點(diǎn)時(shí)，熔體結(jié)晶，隨坩堝的移動(dòng)，固液界面不斷沿坩堝平移，至熔體全部結(jié)晶。1.3區(qū)熔法特點(diǎn)：a.狹窄的加熱體在多晶原料棒上移動(dòng)，在加熱體所處區(qū)域，原料變成熔體，該熔體在加熱器移開(kāi)后因溫度下降而形成單晶b.隨著加熱體的移動(dòng)，整個(gè)原料棒經(jīng)歷受熱熔融到冷卻結(jié)晶的過(guò)程，最后形成單晶棒c.有時(shí)也會(huì)固定加熱器而移動(dòng)原料棒1.4焰熔法特點(diǎn)：a.能生長(zhǎng)出很大的晶體（長(zhǎng)達(dá)1m）b.適用于制備高熔點(diǎn)的氧化物c.缺點(diǎn)是生長(zhǎng)的晶體內(nèi)應(yīng)力很大1.5液相外延法優(yōu)點(diǎn)：a.生長(zhǎng)設(shè)備比較簡(jiǎn)單；b.生長(zhǎng)速率快；c.外延材料純度比較高；d.摻雜劑選擇范圍較廣泛；e.外延層的位錯(cuò)密度通常比它賴以生長(zhǎng)的襯底要低；f.成分和厚度都可以比較精確的控制，重復(fù)性好；操作安全。缺點(diǎn)：a.當(dāng)外延層與襯底的晶格失配大于1%時(shí)生長(zhǎng)困難；b.由于生長(zhǎng)速率較快，難得到納米厚度的外延材料；c.外延層的表面形貌一般不如氣相外延的好。2.溶液生長(zhǎng)法【solutiongrowthmethod】(使溶液達(dá)到過(guò)飽和的狀態(tài)而結(jié)晶)2.1水溶液法原理：通過(guò)控制合適的降溫速度，使溶液處于亞穩(wěn)態(tài)并維持適宜的過(guò)飽和度，從而結(jié)晶2.2水熱法【HydrothermalMethod】特點(diǎn)：a.在高壓釜中，通過(guò)對(duì)反應(yīng)體系加熱加壓（或自生蒸汽壓），創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)高溫高壓的反應(yīng)環(huán)境，使通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解而達(dá)到過(guò)飽和、進(jìn)而析出晶體b.利用水熱法在較低的溫度下實(shí)現(xiàn)單晶的生長(zhǎng)，從而避免了晶體相變引起的物理缺陷2.3高溫溶液生長(zhǎng)法（熔鹽法）特點(diǎn)：a.使用液態(tài)金屬或熔融無(wú)機(jī)化合物作為溶劑b.常用溶劑：液態(tài)金屬液態(tài)Ga（溶解As）Pb、Sn或Zn（溶解S、Ge、GaAs）KF（溶解BaTiO3）Na2B4O7（溶解Fe2O3）c.典型溫度在1000C左右d.利用這些無(wú)機(jī)溶劑有效地降低溶質(zhì)的熔點(diǎn)，能生長(zhǎng)其他方法不易制備的高熔點(diǎn)化合物，如鈦酸鋇BaTiO3二．氣相沉積法1.物理氣相沉積法(PVD)【PhysicalVaporDeposition】1.1真空蒸鍍【EvaporationDeposition】特點(diǎn)：a.真空條件下通過(guò)加熱蒸發(fā)某種物質(zhì)使其沉積在固體表面；b.常用鍍膜技術(shù)之一；c.用于電容器、光學(xué)薄膜、塑料等的鍍膜；d.具有較高的沉積速率，可鍍制單質(zhì)和不易熱分解的化合物膜分類：電阻加熱法、電子轟擊法1.2陰極濺射法（濺鍍）【SputteringDeposition】原理：利用高能粒子轟擊固體表面（靶材），使得靶材表面的原子或原子團(tuán)獲得能量并逸出表面，然后在基片（工件）的表面沉積形成與靶材成分相同的薄膜。分類：二極直流濺射【BipolarSputtering】高頻濺鍍【RFSputtering】磁控濺鍍【magnetronsputtering】1.3離子鍍【ionplating】特點(diǎn)：a.附著力好（濺鍍的特點(diǎn)）b.高沉積速率（蒸鍍的特點(diǎn)）c.繞射性d.良好的耐磨性、耐磨擦性、耐腐蝕性

2.化學(xué)氣相沉積法（CVD）【ChemicalVaporDeposition】按反應(yīng)能源：2.1ThermalCVD特點(diǎn)：a.利用熱能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)b.反應(yīng)溫度通常高達(dá)800~2000℃c.加熱方式電阻加熱器高頻感應(yīng)熱輻射熱板加熱器2.2Plasma