现代晶体学 第3卷 晶体生长PDF电子书下载

第1章 平衡 1

1.1 相平衡 2

1.1.1 单元系 2

1.1.2 多元系 4

1.1.3 结晶压强 7

1.2 表面能和周期性键链 8

1.2.1 表面能 8

1.2.2 周期性键链和表面能估算 9

1.2.3 表面能各向异性 11

1.3 表面的原子结构 15

1.3.1 表面组态及其能量 15

1.3.2 吸附层 18

1.3.3 台阶粗糙度 21

1.3.4 表面粗糙度 22

1.4 考虑表面能的相平衡 晶体的平衡外形 32

1.4.1 在弯曲表面下的相平衡 32

1.4.2 晶体的平衡外形 34

1.4.3 平均剥离功 平衡外形的获得 36

1.4.4 平衡外形的实验观察 38

第2章 成核和外延 41

2.1 均匀成核 42

2.1.1 成核功和速率 核的大小和形状 42

2.1.2 气相临界过饱和度和亚稳边界 44

2.1.3 凝聚相中成核 46

2.1.4 瞬变成核过程 53

2.2 非均匀成核 54

2.2.1 成核功和速率 核的大小和形状 54

2.2.2 成核的原子图像 团簇 60

2.2.3 缀饰 生长的起始阶段 67

2.2.4 熔体中固体表面的活性 72

2.3 外延 73

2.3.1 主要现象 73

2.3.2 热力学 75

2.3.3 动力学 80

2.3.4 错配位错和赝同构条件 83

第3章 生长机制 87

3.1 晶体的垂直生长和逐层生长 88

3.1.1 垂直生长和逐层生长的条件 88

3.1.2 垂直生长的动力学系数 89

3.1.3 层状生长和表面生长速率的各向异性 94

3.2 不同相中的逐层生长 99

3.2.1 气相生长 99

3.2.2 溶液生长 105

3.2.3 熔体生长 108

3.3 层源和面生长速率 109

3.3.1 核 109

3.3.2 位错 110

3.3.3 面生长的动力学系数和各向异性 116

3.3.4 层源的实验数据 117

3.4 层状生长表面的形貌 123

3.4.1 研究生长过程和表面的光学方法 123

3.4.2 气相生长时的台阶、邻晶丘和位错的形成 127

3.4.3 动力学波和宏观台阶 130

3.4.4 表面熔化 133

第4章 杂质 135

4.1 杂质对生长过程的影响 136

4.1.1 平衡的移动 136

4.1.2 吸附 137

4.1.3 生长速度、外形和杂质浓度的关系 141

4.2 杂质的俘获：分类和热力学 145

4.2.1 分类 145

4.2.2 热力学 147

4.2.3 晶体-熔体系的平衡杂质分布 149

4.2.4 晶体-溶液系的平衡杂质分布 152

4.2.5 表面层中的平衡 159

4.2.6 杂质粒子的相互作用 159

4.3 杂质的俘获：动力学 161

4.3.1 表面过程 161

4.3.2 脉冲退火 169

4.3.3 母相介质的扩散 173

4.3.4 实验分布系数 175

第5章 质量和热输运 生长外形及其稳定性 181

5.1 结晶中质量和热量的传递 182

5.1.1 停滞溶液 动力学范畴和扩散范畴 182

5.1.2 搅动溶液 阻抗总和 185

5.1.3 熔体中的动力学范畴和扩散范畴 187

5.1.4 多面体的扩散场 189

5.2 生长外形 192

5.2.1 动力学 192

5.2.2 周期键链（PBC）法决定晶体惯态 193

5.2.3 Bravais-Donnay-Harker法则 196

5.2.4 生长条件的影响 197

5.2.5 小面化效应 199

5.3 生长外形的稳定性 201

5.3.1 球体 202

5.3.2 多面体 204

5.3.3 平面 209

第6章 缺陷的产生 215

6.1 夹杂物 216

6.1.1 母相溶液夹杂物 216

6.1.2 外来粒子夹杂物 219

6.2 位错 内应力 晶粒间界 226

6.2.1 籽晶中的位错 226

6.2.2 表面过程中位错的发生 226

6.2.3 位错的取向 228

6.2.4 热应力 229

6.2.5 与空位和杂质有关的位错 240

6.2.6 晶粒间界 243

第7章 团块结晶学 245

7.1 凝固动力学和晶粒尺寸 246

7.2 几何选择和铸锭的形成 250

7.3 热和质量的传递 252

7.4 成熟（聚结） 254

7.5 非金属工业结晶学原理 261

第8章 气相生长 263

8.1 概述 264

8.2 气相结晶的物理化学基础 265

8.2.1 表面活性以及衬底和晶种的制备 266

8.2.2 分子束粒子流密度 介质中材料的浓度 267

8.2.3 晶体结构的完整性 最小、最大和最佳过饱和度 外延温度 267

8.2.4 异质外延生长 270

8.2.5 非晶衬底上的取向结晶 271

8.3 物理气相淀积 272

8.3.1 分子束方法 273

8.3.2 阴极溅射 277

8.3.3 在密封系统中的气相结晶 280

8.3.4 流气结晶 283

8.4 化学气相淀积（CVD） 285

8.4.1 化学输送 288

8.4.2 气相分解法 293

8.4.3 气相合成法 297

8.5 外界辅助的气相生长 300

8.6 通过液相区的气相结晶 300

8.6.1 气-液-固（VLS）生长机制的一般介绍 300

8.6.2 VLS过程的生长动力学 302

8.6.3 VLS机制和晶须生长的基本规律 305

8.6.4 受控晶须生长 306

8.6.5 晶片、外延膜、大块晶体生长中VLS机制的作用 307

第9章 溶液生长 309

9.1 溶液生长晶体的物理化学基础 310

9.1.1 生长方法分类和热力学条件 310

9.1.2 溶液生长的机制 314

9.2 低温水溶液生长 316

9.2.1 低温水溶液生长晶体的方法 318

9.2.2 KDP和ADP晶体的生长 329

9.3 水热溶液中的生长和合成 334

9.3.1 水热溶液中的晶体生长方法 335

9.3.2 水热法生长晶体的装置 338

9.3.3 水热溶剂 溶剂特性 341

9.3.4 结晶物同矿化剂的相互作用 344

9.3.5 晶体的水热生长 347

9.3.6 水热晶体的缺陷及消除方法 352

9.3.7 一些水热法生长的晶体 355

9.4 高温溶液生长（熔盐生长） 357

第10章 熔体生长 367

10.1 熔体单晶生长的物理化学基础 368

10.1.1 熔体的状态 369

10.1.2 容器材料 372

10.1.3 结晶气氛 374

10.2 熔体生长单晶的主要方法 375

10.2.1 凯罗泡洛斯法和提拉法 376

10.2.2 斯托克巴杰-布里奇曼方法 381

10.2.3 焰熔法 385

10.2.4 区熔法 389

10.2.5 晶体和熔体内的热传递 392

10.2.6 温度控制和稳定系统 394

10.2.7 生长单晶的自动控制系统 395

10.2.8 生长方法的选择 396

10.3 熔体生长晶体的缺陷和晶体实际结构的控制方法 397

10.3.1 外来夹杂物 397

10.3.2 杂质 400

10.3.3 残余应力、位错和晶粒间界 405

参考文献 408

参考书刊 445

译后记 451