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lvyanwei91铜虫 (小有名气)
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【请教】气相生长单晶涂层的形貌与工艺参数问题 已有2人参与
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大家好： 好久没上咱们论坛了，呵呵，总是在遇到困难的时候才来求助大家，真是不好意思。 我最近一直头疼于晶体生长形态和生长条件之间的关系之类的。是这样，我在利用气相沉积方法制备金属单晶涂层的过程中，研究各个晶面生长形貌与外在生长条件（如温度和蒸汽压等）的关系时，从形貌中发现，在不同的气相反应物过饱和度下，得到的晶体平衡形态不同。（注：过饱和的变化时通过调整沉积温度实现的）详细如下： 因为我利用的是<110>轴向的基体，在较低过饱和度下（即较高温度下），得到的单晶涂层平衡形态面为{110}和{211}，（并且宏观表现为，{110}晶面光滑，{211}晶面粗糙，且{211}晶面微观形貌均为由{110}小面组成的台阶），而随着过饱和度的升高（沉积温度的降低），除了上述两个晶面为平衡晶面外，也出现了{100}和{111}晶面先有{100}，然后有{111}，且他们的微观形貌也均是由{110}小面组成的多面体），查阅了很多文献，通常咱们使用的晶体形态与生长条件的关系理论解释好像放在这里解释都不太合适（如通常的晶面淘汰定律，布拉菲准则，伍尔夫定律等），通常的那些理论都是来解释晶体生长最终的宏观形态面的演变的，但是我这个是各个单一的晶面特点与外在生长条件的关系分析。 因为我就想知道一件事，为什么过饱和度低，出现的平衡晶面是{110}和{211}晶面而不是其他晶面。过饱和度高了，又逐渐的出现了其他晶面？并且，为何其他晶面的微观形貌也均是由{110}晶面构成？他们之间到底是什么样的关系？ 文献中解释说，这是因为不同过饱和度下，各个晶面不同的形核功所致。但解释的比较牵强。因为对于我的材料来说，体心立方金属，{110}晶面为最近似密排面，{211}次之，并且表面能也是{110}最小，{211}次之。是不是从表面能或者表面吸附能与过饱和度的关系角度出发？但是，我一直没有头绪！ 所以，我就想请教一下诸位晶体生长高手，我的上述现象该如何解释？气相生长时反应物过饱和度到底与各个晶面的哪个因素有关，从而使在不同过饱和度下，平衡晶面不同？多谢大家了，或者有哪位从事气相生长单晶的达人，推荐一下能够解释的书籍和文献也行啊！！ 万分感谢！！ |
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lvyanwei91
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2楼2010-05-17 09:32:21
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首先，不好意思，这个帖子我都已经忘记了，难得还有人顶！！首先，对于气相反应中，过饱和度是无法用实验方法测量的，只能通过理论公式计算（很多资料上说的实验测量基本不是在他们气相反应的过程中测得的，而是特别进行实验测定，这个与气相反应过程中还是不很符合，但可以作为参考），它与温度为反比关系，有公式计算，可以得到他们大致的关系曲线！ 还有一个就是单晶形貌与气相反应物过饱和度之间的关系，布拉维法则是解释了所有晶体生长过程中各个晶面生长速率的各向异性特点，各个晶面的各向异性是与他们晶面本身的原子排布以及增原子在其上扩散迁移的难易程度（即扩散激活能有关，这个我没有研究过，呵呵，只有那些研究表面的牛人才涉及），生长过程中的过饱和度只是影响了他们各自以及彼此之间的生长速率的相对值，并不能改变他们的生长异性关系（也就是说，过饱和度影响的是他们各自的生长速率高低以及他们生长速率之间差值的大小），但不能将原本是慢面改变成快面！！ 呵呵，我了解的也就这么多，也不一定对，至于那个是快面哪个是慢面要根据实际物质的晶体结构来决定。 咱们共同探讨，要是我理解错误或者有偏差，欢迎你以及其他晶体制备牛人指导！！ 我本不是晶体生长出身，现在还是现学现用，呵呵！！ |
5楼2010-10-30 19:08:02
