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lvyanwei91銅蟲 (小有名氣)
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[交流]
【請教】氣相生長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候才來求助大家，真是不好意思。 我最近一直頭疼于晶體生長形態(tài)和生長條件之間的關(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，研究各個晶面生長形貌與外在生長條件（如溫度和蒸汽壓等）的關(guān)系時，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：過飽和的變化時通過調(diào)整沉積溫度實現(xiàn)的）詳細如下： 因為我利用的是<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}小面組成的臺階），而隨著過飽和度的升高（沉積溫度的降低），除了上述兩個晶面為平衡晶面外，也出現(xiàn)了{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，通常咱們使用的晶體形態(tài)與生長條件的關(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，布拉菲準則，伍爾夫定律等），通常的那些理論都是來解釋晶體生長最終的宏觀形態(tài)面的演變的，但是我這個是各個單一的晶面特點與外在生長條件的關(guān)系分析。 因為我就想知道一件事，為什么過飽和度低，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？ 文獻中解釋說，這是因為不同過飽和度下，各個晶面不同的形核功所致。但解釋的比較牽強。因為對于我的材料來說，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，我就想請教一下諸位晶體生長高手，我的上述現(xiàn)象該如何解釋？氣相生長時反應(yīng)物過飽和度到底與各個晶面的哪個因素有關(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單晶的達人，推薦一下能夠解釋的書籍和文獻也行�。�！ 萬分感謝��！ |
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lvyanwei91
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首先，不好意思，這個帖子我都已經(jīng)忘記了，難得還有人頂��！首先，對于氣相反應(yīng)中，過飽和度是無法用實驗方法測量的，只能通過理論公式計算（很多資料上說的實驗測量基本不是在他們氣相反應(yīng)的過程中測得的，而是特別進行實驗測定，這個與氣相反應(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，有公式計算，可以得到他們大致的關(guān)系曲線！ 還有一個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過程中各個晶面生長速率的各向異性特點，各個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散遷移的難易程度（即擴散激活能有關(guān)，這個我沒有研究過，呵呵，只有那些研究表面的牛人才涉及），生長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速率的相對值，并不能改變他們的生長異性關(guān)系（也就是說，過飽和度影響的是他們各自的生長速率高低以及他們生長速率之間差值的大小），但不能將原本是慢面改變成快面！！ 呵呵，我了解的也就這么多，也不一定對，至于那個是快面哪個是慢面要根據(jù)實際物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)來決定。 咱們共同探討，要是我理解錯誤或者有偏差，歡迎你以及其他晶體制備牛人指導(dǎo)��！ 我本不是晶體生長出身，現(xiàn)在還是現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用，呵呵��！ |
5樓2010-10-30 19:08:02
lvyanwei91
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3樓2010-06-28 10:53:38
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4樓2010-06-28 11:00:20
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