1. Vapor Phase Epitaxi (VPE) :
– I den här tekniken sker tillväxten av kristaller från en ångfas. Ett källmaterial värms upp till en hög temperatur, vilket skapar en ånga som innehåller de önskade kristallkomponenterna.
– Ångan kondenserar sedan på ett uppvärmt underlag, där den kristalliserar och bildar tunna lager av önskat material.
- VPE används vanligtvis för att producera halvledarmaterial, såsom galliumarsenid (GaAs) och indiumfosfid (InP).
2. Molecular Beam Epitaxi (MBE) :
– MBE är en tillväxtteknik där kristaller bildas genom att enskilda molekyler eller atomer deponeras på ett substrat på ett mycket kontrollerat sätt.
- Denna metod använder molekylära eller atomära strålar genererade från elementära källor eller föreningar. Strålarna riktas mot substratet, där de kondenserar och kristalliserar lager för lager.
- MBE möjliggör exakt kontroll av kristallstrukturen, sammansättningen och dopningen, vilket gör den lämplig för tillverkning av högkvalitativa halvledarenheter.
3. Kemisk ångdeposition (CVD) :
- CVD är en process där kristaller bildas genom kemiska reaktioner mellan gasformiga arter och en fast yta.
- En prekursorgas innehållande de önskade kristallkomponenterna införs i en reaktionskammare, där den reagerar med substratytan.
- Reaktionsprodukterna bildar kristallskiktet på substratet. CVD används i stor utsträckning inom halvledarindustrin, såväl som vid produktion av optiska beläggningar och andra funktionella material.
4. Sol-Gel Process:
- Sol-gel-processen innebär bildning av en kolloidal suspension (sol) av metall eller keramiska prekursorer i ett flytande medium.
- Solen omvandlas sedan till ett gelliknande tillstånd genom hydrolys- och kondensationsreaktioner.
- Uppvärmning av gelén leder till ytterligare kondensationsreaktioner och bildandet av ett poröst nätverk. Så småningom omvandlas gelén till ett kristallint material vid ytterligare värmebehandling.
- Sol-gel-processen möjliggör syntes av olika typer av keramiska och metalloxidmaterial, inklusive tunna filmer, pulver och fibrer.
5. Hydrotermisk syntes:
– Hydrotermisk syntes är en process där kristaller odlas i en vattenlösning vid förhöjda temperaturer och tryck.
– Lösningen innehåller lösta näringsämnen som utgör byggstenarna för kristalltillväxten.
- Hydrotermisk syntes används ofta för att odla stora, högkvalitativa kristaller av olika mineraler, ädelstenar och andra oorganiska material.
Dessa icke-klassiska kristalliseringstekniker ger exakt kontroll över kristallstrukturen, sammansättningen och egenskaperna, vilket möjliggör syntes av avancerade material för olika tekniska tillämpningar.
