ок високих температур, тисків, введення мінералізатора (добре розчинний з'єднання) досягаються умови, що дозволяють перевести в розчинний стан кристаллизуемой речовина і забезпечити необхідно пересичення розчину і кристалізацію з'єднання. Гидротермальний метод дозволяє вирощувати кристали сполук, що володіють високими температурами плавлення при температурах нижчих. Наприклад, кристали сфалериту ZnS неможливо отримати з розплаву, так як при 1080 о С в них відбувається поліморфне перетворення в гексагональну модифікацію - вюрцит. У гідротермальних умовах зростання сфалерита відбувається при більш низькій (300-500 о С) температурі, тобто в області стійкої кубічної модифікації. Методом температурного перепаду з гідротермальних розчинів можна вирощувати кристали кварцу, рубіна, кальциту і т.д. У гідротермальних умовах кристали можна ростити або шляхом синтезу, або шляхом перекристалізації. При цьому процес кристали виростають у результаті спонтанної кристалізації, рекристалізації, кристалізації на затравку. Гідротермальна кристалізація здійснюється при відносно низьких температурах, тому в вирощених цим методом кристалах відсутні сильні термічні напруги, пластичні деформації, такі мікродефекти, як блочность і т.д.
Метод вирощування кристалів з розчинів у високотемпературних розплавах (розчин в розплаві) отримав розвиток у зв'язку з вирощуванням монокристалів складних багатокомпонентних систем. Використовується висока розчинність тугоплавких сполук у рідких неорганічних солях і оксидах. Процес здійснюється на повітрі при температурі плавлення кристаллизуемой речовини. Цей метод був у числі перших, застосованих в кінці 19 в. для вирощування технічно важливих кристалів (для вирощування кристалів корунду). Його використовують для вирощування монокристалів ітрій-залозистого граната, титанату барію та ін
Зонна розчин-расплавних кристалізація (зонна перекристалізація градієнтом температури (ЗПГТ) або зонна плавка з розчинником) аналогічна зонної плавці і полягає в тому, що завдяки температурному градієнту відбувається переміщення вузької зони розчину уздовж зразка. На кордоні між затравочним кристалом і полікристалічним злитком речовини попередньо поміщають тонкий шар (товщиною порядку 1 мм) твердого речовини, яка буде служити розчинником.
Кристалізація з парової (газової) фази
Широко використовується для вирощування як масивних кристалів, так і епітаксійних плівок, тонких (полікристалічних або аморфних) покриттів, ниткоподібних і пластинчастих кристалів. Конкретний метод вирощування вибирають залежно від матеріалу. Методи вирощування масивних кристалів універсальні, практично для будь-якої речовини може бути підібраний такий процес, який забезпечив би зростання монокристала.
У методах вирощування, заснованих на фізичній конденсації кристаллизуемой речовини, речовина надходить до зростаючого кристалу у вигляді власного пара, що складається з молекул їх асоціацій - димарів, тримерів і т.д.
Залежно від способу доставки речовини в зону кристалізації розрізняють чотири основні методи: метод молекулярних пучків у вакуумі, метод катодного розпилення, метод об'ємної парової фази в замкнутій системі і кристалізацію в потоці інертного газу.
У методі молекулярних пучків нагрітий до високої температури у вакуумі компактний джерело ...
