ಲೇಸರ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಸಿದ್ಧಾಂತ

ಇಪ್ಪತ್ತನೇ ಶತಮಾನದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಆಧುನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ತತ್ವಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಕಲೆಯಿಂದ ವಿಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿತು. ವಿಶೇಷವಾಗಿ 1950 ರಿಂದ, ಸಿಂಗಲ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಿದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ವಿವಿಧ ಸಂಯುಕ್ತ ಅರೆವಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು, ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು, ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳು, ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವಸ್ತುಗಳು, ಫೆರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ಸರಣಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಮುಂದಿಡಲಾಗಿದೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತತ್ವ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಆಧುನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಮುಖ ಶಾಖೆಯಾಗಿದೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಕ್ರಮೇಣ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸಿದೆ, ಇದನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಇನ್ನೂ ಪರಿಪೂರ್ಣವಾಗಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಅನುಭವದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವ ಬಹಳಷ್ಟು ವಿಷಯಗಳಿವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಕೃತಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕರಕುಶಲತೆ ಮತ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದ ಸಂಯೋಜನೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಂಪೂರ್ಣ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಷರತ್ತುಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ:
1.ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಏಕರೂಪವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬೇಕು. ಸ್ಥಳೀಯ ಮಿತಿಮೀರಿದ ಅಥವಾ ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾಗುವುದನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಇದು ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಶನ್ ಮತ್ತು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
2. ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಶನ್ ಅನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ನಿಧಾನವಾಗಿರಬೇಕು. ಏಕೆಂದರೆ ಒಮ್ಮೆ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಶನ್ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, ಅನೇಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕಣಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಅಡ್ಡಿಯಾಗುತ್ತವೆ.
3. ಸ್ಫಟಿಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಶನ್ ಮತ್ತು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರದೊಂದಿಗೆ ಕೂಲಿಂಗ್ ದರವನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿ. ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಏಕರೂಪವಾಗಿ ಬೆಳೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸ್ಫಟಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಇಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜನೆಯು ರಾಸಾಯನಿಕ ಅನುಪಾತದಿಂದ ವಿಚಲನಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ.
ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಮೂಲ ಹಂತದ ಪ್ರಕಾರವಾಗಿ ನಾಲ್ಕು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ಕರಗುವ ಬೆಳವಣಿಗೆ, ದ್ರಾವಣ ಬೆಳವಣಿಗೆ, ಆವಿ ಹಂತದ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಘನ ಹಂತದ ಬೆಳವಣಿಗೆ. ಈ ನಾಲ್ಕು ವಿಧದ ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವಿಧಾನಗಳು ನಿಯಂತ್ರಣ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಡಜನ್ಗಟ್ಟಲೆ ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತಂತ್ರಗಳಾಗಿ ವಿಕಸನಗೊಂಡಿವೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವಿಭಜನೆಯಾಗಿದ್ದರೆ, ಅದು ಕನಿಷ್ಠ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬೇಕು: ದ್ರಾವಕದ ವಿಸರ್ಜನೆ, ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಘಟಕದ ರಚನೆ, ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಘಟಕದ ಸಾಗಣೆ, ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಚಲನೆ ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜನೆ ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಸ್ಫಟಿಕದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿನ ಅಂಶ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನ ಪರಿವರ್ತನೆ.