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lvyanwei91銅蟲 (小有名氣)
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【請(qǐng)教】氣相生長(zhǎng)單晶涂層的形貌與工藝參數(shù)問題 已有2人參與
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大家好： 好久沒上咱們論壇了，呵呵，總是在遇到困難的時(shí)候才來(lái)求助大家，真是不好意思。 我最近一直頭疼于晶體生長(zhǎng)形態(tài)和生長(zhǎng)條件之間的關(guān)系之類的。是這樣，我在利用氣相沉積方法制備金屬單晶涂層的過程中，研究各個(gè)晶面生長(zhǎng)形貌與外在生長(zhǎng)條件（如溫度和蒸汽壓等）的關(guān)系時(shí)，從形貌中發(fā)現(xiàn)，在不同的氣相反應(yīng)物過飽和度下，得到的晶體平衡形態(tài)不同。（注：過飽和的變化時(shí)通過調(diào)整沉積溫度實(shí)現(xiàn)的）詳細(xì)如下： 因?yàn)槲依玫氖?110>軸向的基體，在較低過飽和度下（即較高溫度下），得到的單晶涂層平衡形態(tài)面為{110}和{211}，（并且宏觀表現(xiàn)為，{110}晶面光滑，{211}晶面粗糙，且{211}晶面微觀形貌均為由{110}小面組成的臺(tái)階），而隨著過飽和度的升高（沉積溫度的降低），除了上述兩個(gè)晶面為平衡晶面外，也出現(xiàn)了{(lán)100}和{111}晶面先有{100}，然后有{111}，且他們的微觀形貌也均是由{110}小面組成的多面體），查閱了很多文獻(xiàn)，通常咱們使用的晶體形態(tài)與生長(zhǎng)條件的關(guān)系理論解釋好像放在這里解釋都不太合適（如通常的晶面淘汰定律，布拉菲準(zhǔn)則，伍爾夫定律等），通常的那些理論都是來(lái)解釋晶體生長(zhǎng)最終的宏觀形態(tài)面的演變的，但是我這個(gè)是各個(gè)單一的晶面特點(diǎn)與外在生長(zhǎng)條件的關(guān)系分析。 因?yàn)槲揖拖胫酪患拢瑸槭裁催^飽和度低，出現(xiàn)的平衡晶面是{110}和{211}晶面而不是其他晶面。過飽和度高了，又逐漸的出現(xiàn)了其他晶面？并且，為何其他晶面的微觀形貌也均是由{110}晶面構(gòu)成？他們之間到底是什么樣的關(guān)系？ 文獻(xiàn)中解釋說，這是因?yàn)椴煌^飽和度下，各個(gè)晶面不同的形核功所致。但解釋的比較牽強(qiáng)。因?yàn)閷?duì)于我的材料來(lái)說，體心立方金屬，{110}晶面為最近似密排面，{211}次之，并且表面能也是{110}最小，{211}次之。是不是從表面能或者表面吸附能與過飽和度的關(guān)系角度出發(fā)？但是，我一直沒有頭緒！ 所以，我就想請(qǐng)教一下諸位晶體生長(zhǎng)高手，我的上述現(xiàn)象該如何解釋？氣相生長(zhǎng)時(shí)反應(yīng)物過飽和度到底與各個(gè)晶面的哪個(gè)因素有關(guān)，從而使在不同過飽和度下，平衡晶面不同？多謝大家了，或者有哪位從事氣相生長(zhǎng)單晶的達(dá)人，推薦一下能夠解釋的書籍和文獻(xiàn)也行�。�！ 萬(wàn)分感謝�。� |
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lvyanwei91
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2樓2010-05-17 09:32:21
楊京明yjm
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3樓2010-06-28 10:53:38
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4樓2010-06-28 11:00:20
lvyanwei91
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首先，不好意思，這個(gè)帖子我都已經(jīng)忘記了，難得還有人頂��！首先，對(duì)于氣相反應(yīng)中，過飽和度是無(wú)法用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量的，只能通過理論公式計(jì)算（很多資料上說的實(shí)驗(yàn)測(cè)量基本不是在他們氣相反應(yīng)的過程中測(cè)得的，而是特別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定，這個(gè)與氣相反應(yīng)過程中還是不很符合，但可以作為參考），它與溫度為反比關(guān)系，有公式計(jì)算，可以得到他們大致的關(guān)系曲線！ 還有一個(gè)就是單晶形貌與氣相反應(yīng)物過飽和度之間的關(guān)系，布拉維法則是解釋了所有晶體生長(zhǎng)過程中各個(gè)晶面生長(zhǎng)速率的各向異性特點(diǎn)，各個(gè)晶面的各向異性是與他們晶面本身的原子排布以及增原子在其上擴(kuò)散遷移的難易程度（即擴(kuò)散激活能有關(guān)，這個(gè)我沒有研究過，呵呵，只有那些研究表面的牛人才涉及），生長(zhǎng)過程中的過飽和度只是影響了他們各自以及彼此之間的生長(zhǎng)速率的相對(duì)值，并不能改變他們的生長(zhǎng)異性關(guān)系（也就是說，過飽和度影響的是他們各自的生長(zhǎng)速率高低以及他們生長(zhǎng)速率之間差值的大�。荒軐⒃臼锹娓淖兂煽烀妫。� 呵呵，我了解的也就這么多，也不一定對(duì)，至于那個(gè)是快面哪個(gè)是慢面要根據(jù)實(shí)際物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)來(lái)決定。 咱們共同探討，要是我理解錯(cuò)誤或者有偏差，歡迎你以及其他晶體制備牛人指導(dǎo)��！ 我本不是晶體生長(zhǎng)出身，現(xiàn)在還是現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用，呵呵�。� |
5樓2010-10-30 19:08:02
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